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國內最長過海地鐵隧道貫通

施工方中鐵一局介紹說,過海隧道最大埋深達海面下56米,穿越地質複雜多變,共穿越9條斷層破碎帶,總長約1.5公里,破碎帶圍岩破碎、滲透性強,且部分連通海水,在如此高壓力、長距離、大量斷裂帶中掘進,施工難度之大,安全風險之高,在國內實屬罕見。

2020-01-21 11:41 / 0人閱讀過此篇文章  

科技日報記者 高博

隧道里隆隆震動,最後一層薄壁裂開了,崩塌了。巨大的刀盤旋轉著沖了出來。隧道里響徹工人的歡呼聲——是時候回家過個好年了!

員工歡慶過海隧道貫通

1月20日,國內最長的過海地鐵隧道宣布貫通——隨著青島地鐵8號線過海段泥水盾構安全到達接收點,5.4公里過海隧道完全成型。這也是國內最長的泥水盾構過海隧道,僅用2年零7個月即順利完成5.4公里過海段掘進,泥水盾構實現220米/月掘進速度,這在同類工程中是沒有過的,在地鐵建設領域創造了「青島速度」。

青島地鐵8號線過海隧道順利貫通

科技日報記者了解到,面對巨大困難和風險,數千參建人員發揚「攻山頭、炸碉堡」精神,運用多種先進技術,縮短工期,在春節前給青島市民獻上厚禮。

青島地鐵8號線全長61.4公里。大洋站到青島北站區間全長7.9公里,其中海域段長5.4公里,是目前國內最長的過海地鐵隧道,由於地質極其複雜,經反覆論證確定採用「盾構法+礦山法」對打施工,東側過海段2.9公里採用泥水盾構法施工,西側過海段2.5公里採用礦山法+雙模式TBM施工。

施工方中鐵一局介紹說,過海隧道最大埋深達海面下56米,穿越地質複雜多變,共穿越9條斷層破碎帶,總長約1.5公里,破碎帶圍岩破碎、滲透性強,且部分連通海水,在如此高壓力、長距離、大量斷裂帶中掘進,施工難度之大,安全風險之高,在國內實屬罕見。

管理人員查看中繼泵工作狀態

青島地鐵集團為解決疑難問題,邀請中國工程院院士和中國勘察設計大師為過海隧道設計施工「會診把脈」,有效優化了設計施工方案及風險控制體系,根據專家意見,採用動態換刀、多方式超前地質預報、防涌防泥防坍塌管理預案等措施,有效保障了施工安全和進度。

在幾十米深的海下地層掘進,有各種致命風險。軟弱的圍岩和沉積物,可能在掘進過程中失衡。工程人害怕「冒泡」——上方的海水漏進隧道;更害怕「包餃子」——地層坍塌,掩埋機器。摒除這些風險,必須靠先進的勘探和掘進技術,以及一絲不苟的管理。

中鐵一局的盾構機,穿越F3、F4兩大斷裂帶長達703米,海底帶壓換刀及富水軟土聯絡通道施工風險巨大。為了有效控制帶壓換刀安全風險,他們邀請國內知名專業換刀隊伍。設備管理精細到每個螺絲,確保施工安全。他們還創新施工,採用氣壓輔助半倉掘進模式,大幅提高工效、降低損耗、提前工期,創造了過海段泥水盾構月均掘進220米的全國紀錄;為解決聯絡通道施工風險,他們在國內首次採用小盾構進行海底聯絡通道施工,較常規的礦山法工藝節約2個月工期,且更加安全。

拼裝完成的過海段盾構隧道

西側過海段的礦山法施工也要穿越多條斷層破碎帶,其中F5斷層影響長度達500米,斷層圍岩破碎,富含地下水,掘進過程中多次遇到噴涌的柱狀渾水,非常危險,一旦發生事故,將是毀滅性的。為安全、快速完成正線隧道開挖,在正線南側增加了一條平行導洞,此導洞在國內首次採用雙模式TBM海底穿越斷層破碎帶,使正線工期增加了10月,並順利實現增加4個開挖面的目的。施工過程中採用多種技術創新,例如超長探孔及孔內成像技術、機械手臂進行多循環帷幕注漿等,大大降低了對周邊圍岩的擾動,避免了突泥湧水情況的出現,有效提升了開挖穩定性和安全性,也提高了施工效率。

這條海底隧道的貫通,將為中國未來更大更長隧道的施工提供重要參考。

中國中鐵承建的青島地鐵8號線過海隧道的順利貫通,意味著全線的瓶頸被克服,勝利指日可待。青島地鐵8號線備受當地人民關注,也是山東一個重要建設項目。它串聯了青島主城區和膠州市,連接膠東國際機場、膠州北站、濟青高鐵紅島站和青島北站等交通樞紐,設計時速達120公里。它的開通,也將方便赴青島旅遊的外地人。





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