“千里沅江第一隧”顺利贯通
——国产大直径常压换刀泥水平衡盾构机首次成功穿越水下复杂地层

来源:本站原创 作者:刘月诗 刘福昌 胡清 时间:2019-07-05 【字体:

盾构机破土而出

7月4日上午,在湖南省常德市沅江北岸江北工区,随着“沅安号”盾构机刀盘破土而出,由十四局集团承建的常德沅江隧道胜利贯通,这是湖南省最大的水下盾构隧道,穿越沅江的第一条隧道,也是国产大直径常压换刀泥水平衡盾构机首次成功穿越水下复杂地层。

沅江隧道是九卅娱乐娱城app第一个集勘察设计、装备制造、施工建造、运营管理为一体的重大民生工程,也是国家第三批PPP示范项目,建设总概算25.44亿元,建设期3年,运营期25年。

据十四局集团大盾构公司项目经理路开道介绍,隧道位于湖南省常德市沅江一桥与三桥之间,这里河道弯曲,江面宽阔,汛期水位高于城市地面约6米,为典型的“地上河”。

隧道全长2240米,其中盾构段长1680米,隧道外径11.3米,内径10.3米,双管单层,双向四车道,设计行车时速每小时60公里。地质条件复杂,盾构段总长3360米,其中全断面卵砾石地层长达 3000米,卵石最大强度达到73兆帕,磨蚀性强,刀具磨损严重。该地层富含承压水,渗透系数大,最大水压4.8倍大气压力。江中段最大覆土18.2米,最小覆土11.3米,最大水土压力达5.5倍大气压力。始发端隧道覆土6米,接收端隧道覆土4.6米,均小于盾构直径,盾构机始发和接收的安全风险高。

由铁建重工集团针对性设计研制的“沅安号”盾构机,为国产首台大直径常压换刀泥水平衡盾构机,是国家“863”重大科技专项重点项目,具有完全自主知识产权。常压换刀比带压换刀效率提高了4至5倍。刀盘设计为桃花瓣形,应用在桃花源故里,被誉为“最美盾构机”。

在穿越全断面卵石地层中,每掘进50米就要更换4把边缘先行刀,严重影响施工进度。为提高效率、降低江底长时间停机风险,十四局集团大盾构公司研制了大合金刀具300多把,耐磨性更高,高效安全换刀278把。在穿越全断面粘土地层中,6到7个小时才能向前推进2米,施工效率极低,为防止刀盘结泥饼,采用分时冲刷,应用新材料分解粘土,采用离心设备对泥浆进行专业处理,环保无污染。4次安全平稳穿越两岸大堤及多个建筑物,沉降始终控制在两毫米以内。

沅江隧道的建成,标志着我国水下盾构隧道掘进机制造和复杂地质条件下盾构隧道建造技术都达到世界先进水平。

隧道建成后,开车最快可5分钟过江,对于缓解大桥和航道交通压力、实现“一江两岸,协调发展”规划将起到巨大拉动作用。

沅江隧道效果图

研制的大合金刀具

地层中的卵石

盾构施工智能监测

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