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宁波地铁福明路站至世纪大道站开掘

admin 发表于 2010-08-20 19:24 | 阅读 4,144
 
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“先锋1号”盾构机刀盘在福明路站下井安装 杨志元 摄
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工作人员正在加紧生产管片 高远 摄

造价3000多万的盾构机是如何破土掘进的? 地下15米左右盾构施工,对周边环境有影响吗?

盾构机,这个地铁施工中的“土行孙”在行内可是赫赫有名的,但对宁波市民来说它还有一些陌生。不过,很快市民就能一睹它们的真面目了。

昨日,宁波轨道交通工程建设指挥部传来消息,宁波首台盾构机将在福明路站——世纪大道站之间开始掘进,这意味着宁波轨道交通建设开始进入盾构施工阶段。

一期工程中除了个别标段采用明挖法之外,基本上都采用盾构施工。宁波的软土地基深厚,“土行孙”掘洞对周边环境有影响吗?“大家伙”在地下“张牙舞爪”,会不会影响周边居民?这些都一一打听清楚了。

带你认识“盾构机” 这个“土行孙”专“吃”淤泥软土

在盾构施工中,盾构机常被戏称为“土行孙”,不过它不但会“土遁”,而且专“吃”淤泥软土。

车站要建好,各个车站之间的隧道(地铁专用术语叫区间)就得打通,打通隧道靠的就是盾构施工。

据介绍,每台盾构机主机连同相关配套设施的部件,几十吨大的就有十几个,小零件有上百个。中铁十九局盾构工区经理孙伟介绍说,光一台机器就要 3400万,加上配套的龙门吊等相关配套设施等就要整整4000多万。盾构机看上去似乎有些笨拙,不过行动起来却相当敏捷,特别适合长三角地区的淤泥软土 作业,平均每天能前进12米。

宁波选购的都是由日本小松公司生产的土压平衡式盾构机,这种盾构机特别适合长三角地区的淤泥软土作业。

盾构机是如何破土掘进的? “五脏六腑”都是利器

盾构机是地铁施工中的主要“利器”,这个主机长度达6米多、6节台车长度近60米的盾构机到底是什么如何工作的呢?

盾构机主机分刀盘、切口环、支撑环和盾尾四个部分,主机后面还配备了6节台车,总长度达62米。在掘进的过程中,刀片不断切削前方土体,并通过机体内的螺旋输送机将土抽取向外输送到后方的皮带机上,然后将土装车运出。

走近一看,刀盘上有很多高强度合金的刀头,对土层、沙层和岩层有极大的“杀伤力”,足有200多把不同的刀头。而切口环是与刀盘连接的重要主机 部分,通过切口环对刀盘电机的驱动,而使刀盘高速运转进行对前方土体的切割;支撑环上有22个千斤顶,通过千斤顶将管片环一个个输入隧道,同时向管片环外 围注浆;在盾尾部分上有管片环的自动拼装机,将管片环拼装完毕。

管片就像是地铁隧道“骨架” 一期工程需2万环管片

在地铁施工中,管片是最基本的“元素”,就好像房屋建筑需钢筋水泥一样。一片管片足有3吨左右,6个管片连在一起在盾构机中拼装成型后就成了隧道“骨架”。

“早在两个月前就开始投产了,目前已生产565片,完全跟得上步伐。”大地广天联合体项目总工何建明说,他们对管片生产严格把关,一个管片成型 要经过原材料检测、钢筋笼制作、混凝土浇筑和养护等四道主要工序,要整整9个小时。目前,每天生产9环,流水线的最高生产量是每日27环。

据了解,同时有三家单位为轨道交通1号线一期工程提供管片。初步估算,截至2012年底,一期工程需提供近2万环管片。

“考虑到宁波的地质条件,这些管片都是‘量身定制’的。”何建明说,管片设计中增加了环向凹凸榫,这可以提高整体的刚度,减少隧道在施工和运营过程中的隧道变形。

管片的承压能力强,每平方毫米能承受5公斤的压力,相当于在深海5000米的压强。打个比方,这就像是在一个针尖上面放置一个5公斤重的铅球,而针尖丝毫不影响。

“豆腐块”上打洞安全吗?

对周边影响可忽略不计

“宁波是软土地层,在这种条件下施工就好比是在‘豆腐块’上打洞,能安全吗?”听说宁波马上要开始盾构施工,一直关注轨道交通建设的王先生心里还是没底。

考虑到特殊的地质条件,宁波轨道交通“对症下药”,选用了软土地层施工的专用设备——土压平衡式盾构机。所谓土压平衡式盾构机就是盾构机在地下 掘进的过程中,盾构机建立一定的土体压力,与盾构机周围的土体自身压力形成一个动态平衡,从而尽可能减少对地层本身的扰动,相当于盾构机安静地从地下穿 过。

盾构机还在掘进过程中同步注浆,填充盾构机通过后土体自身压缩及管片与土体之间的空隙,最大限度地减少地面沉降,对周边环境的影响就可以忽略不计了。

过铁路穿越奉化江

盾构要“穿越”障碍物

杭州地铁盾构施工过程中,曾穿越钱塘江和民宅,一度让杭州市民提心吊胆。如今,宁波的市民也犯嘀咕:一期工程又是过桥,又是穿越奉化江,要怎么掘进啊?

盾构施工要穿越障碍物,施工难度较大。按照目前的方案,江厦桥东站至天一广场站在进行盾构施工时需穿越奉化江,而在泽民站至大卿桥站则可能要过铁路。

例如,福明路站至世纪大道站区间隧道位于江东区福明路与世纪大道之间,沿线多为居民楼,分布有世纪东方商业广场江南春晓等,加之各种管线,盾构施工将遭遇“拦路虎”。

专业人士说,由于建筑物位于盾构隧道的上方或旁边并且距离近,在盾构穿越过程中将严格控制切口正压力,严格控制与切口压力有关的施工参数与推进速度,总推力出土量等,减少土压力的扰动,避免建筑物地面变形。

相关链接

●一期工程有哪几个盾构区间:

轨道交通1号线一期工程有14个盾构区间,其中鼓楼站-东门口(天一广场)站为明挖区间。

盾构区间是:望春桥站-泽民站-大卿桥站-西门口站-鼓楼站

东门口(天一广场)站-江厦桥东站-舟孟北路站-樱花公园站-福明路站-世纪大道站-海晏北路站-福庆北路站-盛莫路站-东环南路站-出入段线

●各个站点进行盾构施工时,地上会有感觉吗?

盾构施工基本是在地下15米左右进行,在地上感觉不到丝毫震动,完全没有感觉。

●这么大的盾构机在地下施工,噪音大吗?

因为入地较深,噪音被隔离了,不会影响周边市民的生活。

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