国内最长越江地铁隧道掘进过半

建管家建工头条 2024-01-26 17:58:05

越江隧道

岁末年初，国内穿越长江距离最长的地铁隧道——武汉地铁12号线科普公园站至丹水池站区间（简称丹科区间），在长江江底数十米深处的施工现场，一派繁忙景象。

越长江最深处的大盾构 “江城卓越号”，已由“下坡顶进”变为“昂首推进”，快速调整姿态后加速掘进，截至16日，已掘进1008环、2016米，掘进任务顺利过半。

穿越江面宽度约2160米、开挖直径12.55米、最大埋深45.5米，在这些世界级指标之下，“巨龙”如何精准且安全地“潜游”江底？近日，极目新闻记者深入现场一探究竟。

从“下坡顶进”到“昂首推进”

“最艰难的阶段已经过去了”

武汉地铁12号线丹科区间位于二七长江大桥下游，是一条单洞双线隧道。隧道全长约4012米，越江宽度约2160米，最大埋深45.5米，是国内穿越长江的最长地铁隧道。

正在江底24小时掘进的“江城卓越号”盾构机，全长121米，总重2963吨，盾构机开挖直径12.55米，相当于4层楼高。隧道的横断面面积约124平方米，相当于一套3室2厅。

1月16日，记者在项目智慧管理中心看到，大屏幕上实时显示着盾构机掘进的各项参数以及现场画面。

“2022年8月12日始发，预计需长途跋涉700多个日夜，才能贯通区间。目前已完成1008环，也就是2016米，掘进任务过半了。”施工方中铁十四局该项目盾构副经理孙锦涛介绍，隧道纵向呈“V”形，去年11月28日掘进至最低点后，盾构由“下坡顶进”变为“昂首推进”。

虽然后面还有多个挑战，但在孙锦涛看来，“最艰难的阶段已经过去了”，他回忆说，正是一年前的此时，他们开始穿越长江，最难“啃”的骨头便是长达400米的全断面泥岩层。

泥岩既不是泥又不是岩，接触空气后会迅速开裂、崩解，遇水则软化成泥。当盾构机掘进到泥岩段地层时，稍有不注意，就容易出现刀盘结泥饼的情况，加快刀具磨损。

为此，项目团队对刀盘进行了精心设计——设置滚刀、刮刀、撕裂刀等各种刀具206把，在刀盘系统中增设冲刷设施，防止刀盘结泥饼固结。同时，采用刀具旋转监测系统，精准发现刀具磨损、刀具不转或温度异常情况，提醒及时更换刀具。截至目前，已更换500多把刀具。

据悉，盾构到达最低点前，平均每天掘进6米，慢的时候仅有4米。进入“昂首推进”后，地质岩层情况好转，每天的掘进速度已快速提升至10米。

“00”后盾构机长挑大梁

让巨龙精准潜游江底

1月16日，记者跟随工作人员从位于园林路的始发井下到隧道底部，眼前，已然成型的隧洞宛如长龙，管壁平顺，一眼望不到头。

坐上接送工友的摆渡车前往盾构段，一路上路面平稳整洁，在二村浇筑施工现场及盾构掘进段，所有物料分区摆放齐整。体感温度也逐步由寒冷的冬天进入温暖的春天。

盾构机内温度达29℃

约5分钟后，记者抵达“江城卓越号”盾构机施工现场。此时，温度计显示，盾构机内29摄氏度。盾构机内宽敞明亮，不仅有大型风扇持续送风，还有大型空调系统冷却降温。在驾驶室，盾构机长时刻关注着液晶显示屏上的参数变化，动态调整掘进参数。

据介绍，丹科区间地质条件复杂，水压大，具有“长、难、深、险”等施工特点。有的地层“上软下硬”，有的“上硬下软”，还有的一个断面能出现5种不同风化程度的泥岩，要一次性掘进4012米，如何精准到达对岸？

“江城卓越号”盾构机上的设备十分精密，每个监测数据以毫米等最小单位为刻度，通过地层土体压力和盾体姿态，判断应该赋予盾构机纵向和环向的推力和扭矩，保证盾构匀速掘进前行。同时，还采用微扰动精准穿越技术，让盾构通过堤防、建（构）筑物时，精准控制开挖地层沉降，保障盾构机穿越大堤、楼房、地下管线等特殊施工环境时，地表沉降符合控制要求。

“我们的盾构机不仅大，还很强。”00后盾构机长朱博闻告诉记者，自己从区间盾构第一环开始就跟着师傅学习，经过一年多严格的考核，已成长为独当一面的操作手。“掌握重要参数，调整盾构姿态，知晓岩层信息，把握盾构机工况，已是信手拈来。”

据介绍，盾构姿态检测、盾构圆心偏差自检和盾构管片变形分析等组成的系统，犹如一个精确的导航，为盾构机长提供更加精确的监测数据，让隧道内的轴线与设计轴线偏差小于50毫米。

全程需穿越2160米江面

多道防线确保滴水不漏

据了解，该区间地铁隧道全程需穿越2160米的江面，最低点相当于水下71.4米，盾构机底部最大压力达到7.2巴，相当于人的手指甲盖面积上承受约7公斤的压力。

头顶一江水，在这样的深度和压力下，牢固的结构防水和精确的隧道管片拼装，起到决定性作用。