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江阴靖江过江通道左线隧道进展快 中交天和盾构机显神威

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沿着当前已经成型的江阴靖江过江通道左线隧道自南向北前行约1400m,伴随着轻微低沉的轰鸣声,一台直径16.09m、长约170m、重约5000t、高约6层楼的“钢铁巨兽”映入我们的眼帘,这就是由中交天和自主研制的中国直径最大、性能最先进的泥水平衡盾构机“聚力一号”正在“默默”开展它的穿越长江之旅。

“聚力一号”(央广网发 通讯员供图)

超强盾构机性能配置,让穿越长江变得容易

让“钢铁巨兽”的盾构机轻松穿越长江,那是一件绝对不容易的事。长距离、高水压、复杂的地质环境对盾构机的设计研发、生产制造和掘进技术都会带来极其严峻的考验。

江阴靖江过江通道隧道全长6445m,其中:盾构段全长4937m,是目前国内总长度排名第二的长江隧道。盾构机在掘进过程中,需多次下穿敏感构建筑物、有害气体集聚区域,不良地质掘进距离长,对盾构机的系统性、可靠性要求极高。为确保隧道掘进的快捷性、安全性和环保性,江阴靖江过江通道隧道采用了复合式泥水平衡盾构机。

“聚力一号”最大总推力为268800KN,最大程度优化了刀盘冲洗装置,有效避免了在同等地质条件下盾构机掘进过程中聚结泥饼的难题,掘进速度达到甚至超过设计速度。以2022年8月为例,“聚力一号”最大日掘进速度为10环(20m),月总掘进215环(430m)。截至2022年9月末,累计已掘进720环,共计1440m。

项目现场(央广网发 通讯员供图)

“聚力一号”穿越长江的最大水压高达0.87Mpa,相当于每个指甲盖大小面积需承受8.7kg压力,是国内在建承受水压最高的公路盾构隧道。复杂的掘进作业环境,对盾构机密封系统和机体耐压力等提出更高要求。为此,配置了专门的气垫舱,把掌子面压力精准控制在±0.02兆帕以内,随时控制掘进过程中的泥水压力,防止地层出现沉降,确保盾构机掘进姿态平稳优美。

“聚力一号”需下穿富含胶结物的粉细砂、中粗砂、石英含量高地层等复杂地层,且江底段为断层破碎带,覆土最薄处仅11m,透水性强,施工难度大,仅刀盘刀具磨损就为同类型软土的3倍。但经采用特有技术,可实现长距离不换刀。

“聚力一号”还配备了智能化导向、智能化地质超前预报、刀具磨损光纤监测、盾尾间隙自动测量、管片上浮及收敛自动监测、高精度有害气体监测和同步双液注浆等系统,确保隧道掘进做到“可视、可测、可控、可达”,使高强度、高风险、高污染的隧道掘进作业转变为安全、高效、节能、环保的绿色掘进模式。

项目现场(央广网发 通讯员供图)

截至2022年9月底,在成型的1440米隧道,管片错边量被严格控制在3mm内,管片上浮量被严格控制在5mm以内,远远低于行业内5-10mm的隧道掘进案例数据。

从设计研发、生产制造到掘进作业,中交天和始终把爱护江豚、保护长江生态摆在最突出位置,把大保护理念渗透到各个环节,始终将绿色研发、绿色设计、绿色制造和绿色掘进作为初心使命。

中交天和设计研发团队围绕长江生态保护,无数次修正和完善方案,把对江豚家族生存延续的影响降至最低,积极寻求保护江豚和珍稀鱼类的最优参数,为它们提供一个健康、安全、优质的生活环境。基于水下噪声监测技术建立刀盘转速、掘进速度与作业噪声间的关系模型,实时监测掘进过程产生的噪声,确保控制在设计阈值(80分贝)内;配备绿色环保管路延长装置,杜绝隧道内泥水溢出对作业环境的污染,自觉维护良好周边环境及生物的多样性。

项目现场(央广网发 通讯员供图)

江阴靖江过江通道北起靖江公新公路,南至江阴芙蓉大道,按照双向六车道高速公路标准建设,设计行车速度80km/小时,对缓解江阴长江大桥交通压力、增强长江干线过江通道通行能力、促进长三角高质量一体化发展等具有重大意义。“聚力一号”穿越长江之旅让不可能的工程成为现实,为今后类似的地质盾构掘进作业积累了宝贵经验。

据中交天和总经理助理杨辉介绍,江阴靖江过江通道工程作为交通强国建设江苏样板标志性工程、中国高水压大直径盾构隧道建设创新工程,预计于2023年底实现整体贯通。

编辑:小鹿