“厦金号”盾构机亮相
2025-01-16 09:11:48 来源: 厦门日报 责任编辑: 段马水 我来说两句 |
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总长165米 重约5100吨 最大开挖直径相当于六层楼高 最大开挖面积接近半个标准篮球场大小 “厦金号”盾构机亮相 是省内隧道工程最大直径盾构机 预计5月正式在厦金大桥(厦门段)始发掘进 “厦金号”后侧视图(特派记者 谢嘉迪 杨进福 摄) 厦门日报南通讯 (特派记者 谢嘉迪 通讯员 武文璐)昨日,福建省隧道工程最大直径泥水平衡盾构机“厦金号”于江苏南通下线。正如其名,后续该盾构设备将投入厦金大桥(厦门段)主线隧道工程,成为项目地下施工的“开路先锋”。 昨日上午,随着红幕渐渐拉开,“厦金号”亮出真容。巨大的体型是记者对它的第一印象——“厦金号”盾构机总长165米,重约5100吨,开挖直径16.15米,相当于六层楼高,最大开挖面积达到了204平方米,接近半个标准篮球场大小;设备装机总功率10997千瓦,称得上世界一流水平。 “厦金号”这么大的体型也是因为它将用在厦金大桥(厦门段)项目建设上。厦金大桥(厦门段)项目虽然以“桥”命名,实际上它的主线是桥梁与隧道相结合的。据悉,厦金大桥(厦门段)主线长约17.34千米,其中位于思明区环岛东路的主线隧道全长3291米,盾构段为左右双线隧道,隧道设计直径15.5米,如此规模在全省同类型工程中亦属罕见。 2024年2月,代建单位厦门路桥工程公司联合施工单位中铁十四局集团展开隧道工程盾构设备制造工作。历经近1年的时间,“厦金号”盾构机正式完工下线。本报记者在江苏南通见证这一重要时刻。 中铁十四局项目机电部部长王晖介绍,在经过后续调试,“厦金号”将原地进行拆解,分成水、陆两路分批次运往厦门施工现场再度组合。预计今年5月,“厦金号”将正式始发掘进。 一组数据带您看它如何在地下做“手术” 33倍 最高能达到两万吨推力,是搭载“神舟十九号”运载火箭推力的33倍 在刀盘设备的后方,记者看到了该盾构机的“动力源”,28组液压推进油缸沿着盾构机身环形排列,工作期间最高能达到两万吨推力,相当于搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭推力的33倍。 前方刀盘转动、后方施压推进,盾构机就是这样一步步在地下完成掘进工作的。“盾构机实际上是个集机、电、液、气一体的‘结合体’。除了前端刀盘、推进系统外,后方还有控制室、注浆系统等相关配套,这也是它的体长能达到一百多米的原因。”王晖说。 20秒 应用双液浆技术,大大缩短凝固养护时间,在全省同类型项目施工中将是头一回 盾构掘进为隧道挖出基本轮廓,为降低隧道出现沉降、渗水等情况,通常盾构机上都会安装配套注浆设备。挖掘过程中及时注入砂浆,相当于在隧道周围形成了一层“保护壳”,不仅能降低盾构掘进对周边地质的影响,还能为已成型的隧道起到稳固支护作用。 据悉,“厦金号”盾构机共分布有12路注浆口,所用浆液与传统“配料”有所不同——“水泥浆+水玻璃”。“传统盾构单液注浆,用的是砂浆,将它注入管片与地层间的间隙后,通常需要6小时至8小时等待凝固。而今,我们对设备、技术进行了升级,使其能注入水泥浆和水玻璃的混合浆液。水玻璃的加入相当于在水泥浆中混入502胶水,预计注浆后初步凝固时间最快只要20秒。”王晖说。 凝固养护时间,从“几小时”缩短到“几秒钟”,技术创新使施工效率实现翻番。据王晖介绍,双液浆技术的应用,在全省同类型项目施工中还是头一回。 无独有偶,在“厦金号”设计制造过程中诞生的福建“首例、先例”还有很多。比如“厦金号”的刀盘开口率达到42%,通俗来说,整个刀盘有四成以上的区域是“镂空的”,这些空隙主要是为了收集掘进时切削下的碎石,这样的刀盘型式设计在省内同类型盾构设备中实属罕见;而针对这些收集下的碎石,项目部为盾构机新增了二次破碎系统,碎石尺寸进一步缩小到12厘米以下,更便于出渣环流系统的通畅,而这也是该技术在福建公路隧道建设中的首次应用。 144刃 这是盾构机刀盘上的刀刃数量,使得“厦金号”这把“手术刀”足够锋利 以一组数据能直观感受厦金大桥(厦门段)隧道工程的建设难度:双线超大直径隧道施工,左右线隧道最小净距仅5米;盾构段78%以上的区段覆土深度不足一倍洞径15.5米,属浅覆土掘进,最浅覆土仅为8.1米,沿线穿越基岩凸起等中风化岩层且局部存在孤石,中风化花岗岩强度最大达到134.34兆帕。 沿线地质软硬不均,盾构掘进姿态控制难,掘进过程中易造成“翘头”风险;覆盖层薄、洞间距小,稍有偏差就有可能导致地层塌陷、刀盘刀具异常磨损……既有的环境条件为项目施工提出了极高的要求,每次盾构开凿形如一次“地下手术”。 好在经过近一年的打磨,“厦金号”这把“手术刀”已足够锋利——通过技术攻关,“厦金号”盾构机刀盘上的刀刃数量达到了144刃,同时配备高硬度、高韧性滚刀,刀具强度增加、旋转轨迹加密,刀盘整体切削性能得到显著提升。 “地下施工,以肉眼观察毕竟存在盲区。对此,我们还为‘厦金号’安装了主驱动状态监测、盾尾间隙测量等配套系统,它们就好比施工中的‘火眼金睛’,帮助我们实现盾构精准控制。”通过监控屏,王晖向记者展示了相关系统的运行模式:在一面三维坐标中,盾构机化作了一个立体指向标,所在机身朝向、掘进深度、推进点位等信息一目了然;掘进过程中,技术员可以通过观察这些参数,对盾构机机身、刀头进行微调,这让项目施工“毫米级”精控成为可能。 |
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