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“京華號”順利抵達終點——我國最長盾構高速公路隧道首線貫通
時間:2023-06-28    來源:科技日報    分享:
2023年6月28日上午,歷經2年地下掘進,由北京市首都公路發展集團建設,中鐵十四局施工的“京華號”終于順利抵達終點,標志著北京東六環改造工程西線隧道順利貫通。


2023年6月28日上午,歷經2年地下掘進,由北京市首都公路發展集團建設,中鐵十四局施工的“京華號”終于順利抵達終點,標志著北京東六環改造工程西線隧道順利貫通。


中鐵十四局供圖


北京東六環改造工程南起京哈高速立交,北至潞苑北大街,路線全長約16公里。其中,入地改造約7.4公里,采用盾構法施工,是我國最長盾構高速公路隧道,為交通運輸部2022年科技示范工程。


自2021年5月始發以來,“京華號”歷經2年地下掘進,先后攻克盾構淺覆土始發、盾構機高風險吊裝、長距離穿越高致密砂層等11項技術難題,順利穿越京哈鐵路、北京城市副中心綜合交通樞紐等風險源,并創造了單月進尺542米的掘進紀錄,申報研發工法、專利等23項。

首臺16米級盾構機,性能處國際領先

北京東六環改造工程盾構隧道設計為分離式雙洞布置,每洞3車道,分上中下三層。上層為排煙通道、中間層為行車通道、下層為疏散救援通道。


“隧道直徑15.4米,最大埋深75米,是北京市埋深最大的地下隧道,具有超大直徑、超長距離、超深覆土、超敏感環境等施工難點。”中鐵十四局北京東六環項目負責人孫旭濤說,工程建設需要開挖直徑達16米的超大直徑盾構機。


憑借豐富的大直徑盾構施工經驗,中鐵十四局集團聯合鐵建重工,為項目量身定制了超大直徑盾構機“京華號”,最大開挖直徑達16.07米,整機長150米,總重量4300噸,是我國迄今研制的最大直徑泥水平衡盾構機。


“京華號”配備第四代常壓換刀、伸縮主驅動、高效大功率泥水環流系統等多項核心技術,使隧道掘進作業轉變成安全、高效的綠色施工模式,標志著我國在超大直徑盾構領域達到世界領先水平。
同步雙液注漿,地層沉降控制在毫米級
一路走來,“京華號”經受了多重考驗,成功穿越了55處風險源,地層沉降控制在毫米級。


連續穿越京哈鐵路、在建北京副中心站兩大風險源,是“京華號”掘進的最深區域。“地下埋深達75米,承壓水水頭達0.8兆帕,穿越長度達207米,地下水位高、地質土層密實、滲水性強,需長距離不停機施工,是全線最大風險區。”中鐵十四局東六環項目盾構經理孫長松說。


“京華號”在研發和施工應用中,項目團隊在國內首創超大直徑泥水盾構同步雙液注漿技術。“傳統的同步注漿采用水泥單液漿,凝固時間長、流失量大,難以有效控制管片上浮。”孫旭濤說,“‘同步雙液注漿技術’,漿液固結時間從8小時縮至1小時,快速達到強度,在管片外圍形成一層‘銅墻鐵壁’。”


該技術將整條隧道管片的沉降控制在3毫米內,實現了對地面建筑物的零擾動,填補了我國盾構隧道同步雙液注漿的技術空白。
搭建“云上隧道”,盾構掘進“耳聰目明”
走進中鐵十四局北京東六環改造工程項目工地,一整面墻的超大電子屏幕上,顯示著建筑信息管理平臺、“京華號”盾構監測、現場監控視頻、應急響應、進度產值、氣象預警、第三方監測、現場工作管理等信息。


專為“京華號”開發的盾構機智能預警與輔助駕駛平臺,實現了盾構關鍵參數預警、導向智能糾偏、刀具智能感知及大數據輔助決策,形成了井下終端駕駛、地面遠程駕駛、智能輔助駕駛等多層控制體系,確保隧道施工安全與工效。


“通過這一平臺,盾構機的推力、行程甚至分區壓力,都能一覽無余。”中鐵十四局北京東六環項目總工程師楊哲表示,當盾構機出現掘進異常情況,平臺還可以進行實時預警,并將預警信息通過手機短信推送給主要管理人員。


2022年4月,北京東六環工程成功入圍北京市首批智慧工地試點項目名單。


東六環改造工程完成后,地面原有六環路將建成城市公園,預計增加綠化面積約50公頃。原東六環車流將在地下隧道通過,將過境貨運交通疏導至外圍高速公路系統。同時,城市副中心12條規劃道路、5條現狀道路將實現東西向貫通,加強東六環兩側組團之間的交通聯系,有效縫合城市,讓通州城區與城市副中心行政辦公區融為一體。


來源:科技日報  
編輯:陳麗媛
審核:徐潔

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