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    3. 中鐵隧道局集團有限公司
      地下30米拯救大國重器!中鐵隧道局成功完成國內首例盾構“外科手術”
      日期: 2022-12-20 來源:股份公司 瀏覽量:151次 字號:[ ]

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      12月20日,困擾杭州文一路(紫金港立交-荊長大道)提升改造工程重大難題——超大直徑(14.17米)泥水盾構機刀盤在地下30多米被成功修復,至此已停工400天之久的隧道工程北線盾構機重新煥發了生機。


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      杭州文一路(紫金港立交-荊長大道)提升改造工程位于杭州市西湖區,東起紫金港立交,西至荊長大道,全長4.06千米,地下隧道長約1710米,其中北線長1328米,南線長1344米,盾構段采用兩臺直徑14.17米的超大直徑盾構機施工。


      作為杭州市區西進通向未來科技城的大走廊重要快速路,一直牽動著眾多杭州市民的心,每當市民從此經過時,在心里都在想著:工程什么時候建設建成通車,屆時,從杭州市區能夠一個紅燈不停,直接達到未來科技城。

      殊不知,擔負隧道工程施工的重要設備盾構機,因在掘進過程中遭遇極端復雜地質,從2021年11月15日開始,被困在30多米深的地下,再無絲毫行走之力,這位直徑達14.17米、重達4000噸巨無霸如同變成植物人一樣,躺在病床上,任憑現場工程技術人員想方設法,千呼萬喚,始終巋然不動。

      前施工團隊因盾構機癱瘓導致項目進展嚴重滯緩,在險急之際,中鐵隧道局臨危受命,前來解圍,全面接手這項國內首例地下30米的盾構“外科手術”。


      時間的轉軸來到今年4月8日,作為隧道及地下工程國家隊的中鐵隧道建設者肩負著杭州人民的信任,來到施工現場。在杭州地下工程領域,中鐵隧道建設者們雖說在杭州已經施工了7條大直徑泥水盾構隧道,但面對著如植物人一樣的盾構機,靜臥于地下,無法動彈,也是第一次遇到。


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      通過對施工現場地層、停機前掘進情況的了解,經多次現場實際踏勘,掘進數據的分析、研判,這支具有豐富施工經驗的團隊,不由得倒吸一口冷氣:問題可能比想象的要困難百倍。


      這臺重達4000噸的盾構機,在“熟睡”之前,掘進推力達到11000噸,軸承扭矩達到29000千?!っ?,并在泥水倉清理出大量的大尺寸石塊及鋼筋,刀盤已經出現異常嚴重損傷,嚴重磨損,無法繼續掘進。常規帶壓進倉換刀的工法已不能解決目前的問題。截至目前,國際上僅有一例成功修復案例,即在刀盤前方再重新修筑工作井,然后將盾構機掘進至工作井內,最后把刀盤拆卸調出,待在地面修復完成后或新的刀盤調入組裝。

        可當前的難題是:刀盤正上方有保證全市供電的220千伏高壓管廊,不具備改線的可能性;盾構隧道北側緊鄰正在熱化即將通車的地鐵隧道機場快線,且并行段長度約2千米,平面凈距約8.3~9.8米,垂直凈距0~3.7米;南側是文一路交通道路,每天車流量達2萬輛;緊鄰五常港河地下水位高等諸多困難。如何解決這一世界地下工程難題,擺在中鐵隧道建設者的面前。

      常言說得好:工欲善其事,必先利其器??涩F在盾構機不僅刀壞了,連刀柄也沒了,脈把準了,剩下來的事,就是如何開好藥方、做到對癥下藥、開出良方。


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      面對著泥水盾構機出現如此巨大的問題,針對如何確保作業人員安全有效進入地下30多米深刀盤前方、開辟出有效的作業空間,中鐵隧道建設者們制定出了詳細的施工方案和一系列的組合措施:

      二是對于刀盤正上方220千伏電力管溝采用MJS加固+懸吊保護,管溝內采用自動化監測電纜移位,保證供電安全;三是對其他區域則采用全回旋置換砂漿對地層進行置換改良;四是在刀盤正前方,布置一根直徑2米的全回轉鋼套筒豎井作為材料輸送、通風、生命應急通道;五是在刀盤上方采用“垂直凍結+水平凍結”對220千伏電力管溝縱向6米區域內和隧道管片外側中上部進行局部凍結封水,確保電力管溝底板以下的地層穩定。

      為了節約工期,在不足200平方米的范圍內,項目部組織兩套MJS大型設備、兩臺套全回旋鉆機,加班加點進行施工,為后續刀盤修復創造有利條件。

      隨著距刀盤正前方直徑2米鋼套筒不差分毫成功安裝成功,進入泥水倉以后,經過實地勘察,刀盤損壞程度,遠超想象,在直徑14.17米刀盤上,由中心向四周整齊排列著4道深淺不均的凹槽,最深處磨損達40厘米,上面幾十把重達220千克的滾刀,基本磨損殆盡。


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      為使方案落地生根,項目部組織了30人的先鋒突擊隊,進入刀盤前方泥水掌子面,所有材料通過鋼套筒進入,此時的鋼套筒在直徑14.17米的盾構機前方,如同做微創手術一樣,通過靜脈深入心臟,僅靠鋼套筒進出,在內部對損壞刀盤進行全方位的修復。

      加上盾構機本身的高度,作業人員需要在地下40米,濕度達90%、溫度超過36℃的地下狹小空間內,進行冼、刨、磨、焊等所有作業工序。長達45天的時間里,所有突擊隊員戴著防塵口罩,冼、刨、磨、焊每項工作有條不紊,泥水倉中,中鐵隧道建設者的身影與焊花交織在一起,構成一幅拯救大國重器的精準手術場景。

      12月5日,在修復刀盤上的19寸滾刀101把(每把達220千克),6寸刮刀314把,8寸刮刀54把,撕裂刀136把,圓弧刮刀16把,保徑刮刀16把全部安裝成功。如同精湛口腔大夫,面對一位耄耋之年老者,在其完全退化牙槽上重新鑲烤瓷新牙,重新點亮老人的健康人生。每一位參建者,看著刀盤煥發生機,多日的努力終于得到了回報,臉上露出了幸福的微笑。

      12月20日,隨著盾構機正式啟動運轉,當推力加大到7000噸,扭矩達到5000千?!っ?、刀盤轉速每分鐘1.1圈、掘進速度達到每分鐘8毫米,所有數據表明,這臺在地下30米多米熟睡達400天,重達4000噸盾構機已經恢復如初,平復如故。

      這一群深深扎根于杭城的中鐵隧道建設者,帶著對隧道及地下工程的摯愛,用精湛的專業技術、一絲不茍的敬業精神,喚醒了“熟睡”的大國重器,推動著杭州文一路改造工程有序前進。



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