來源:中鐵工程裝備集團有限公司
作者:設計研究總院 李婧婷
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發布時間:2021-12-12
【 特大?大?中 】
中鐵裝備“海宏號”泥水平衡盾構機應用于大連地鐵五號線火車站至梭魚灣南站區間海底隧道建設。設備于2018年1月18日始發,2021年1月10日順利貫通。項目的成功,標志著中鐵裝備集團攻克了大盾構下穿海域巖溶地質這一“世界性難題”,為全球“穿江越?!彼淼篮5讕r溶地層、長距離硬巖大盾構施工積累了成功經驗。
大連地鐵5號線火車站至梭魚灣南站區間海底隧道施工,存在“長、大、高、險”四大難題,給施工帶來了難以預料的挑戰,被業內專家喻為史無前例的“世界性難題”。“長”:在高強度硬巖地層中掘進距離長,盾構需連續穿越2882米硬巖地層。“大”:環境風險大,大盾構下穿航道、碼頭等重要建構筑物及交通設施,有風化槽、斷裂帶、軟硬不均地層,遍布灰巖、輝綠巖及鈣質板巖,巖石抗壓強度高,最大抗壓強度118兆帕。“高”:隧道埋深大、水壓高,最大水頭壓力0.5 兆帕,相當于在一個雞蛋大小的面積上站立3個人所承受的壓力。“險”:隧道穿越1538米巖溶強烈發育區,勘探發現大小溶洞1000余個,最大洞高29.8米,溶洞探測、處理難上加險,盾構掘進要像“排雷”一樣小心翼翼。
“海宏號”整機集成設計具有很強的針對性,能夠適應溶洞、斷層破碎、上軟下硬等不良地質。復雜的地質使刀具頻繁破損,中鐵裝備對刀具方案進行了優化,海底的掘進速度成功從每月60米提升到了90米、120米,最終突破每月200米,創造了國內大盾構海底硬巖地層掘進的施工紀錄。
地鐵建成后,將形成一條南北向的城市快速通道,使梭魚灣至火車站之間從耗時30多分鐘縮短至不足3分鐘,有效緩解地面交通壓力,構建“一灣兩岸”的濱海城市新格局。