武漢地鐵8號線盾構(gòu)“巨無霸”月底入江

工作人員檢查盾構(gòu)機

 

　　作為武漢第四條越江地鐵線路，8號線越江隧道長3186米，穿越長江的距離有1500米，隧道開挖直徑12.5米，可以同時容納兩列列車“擦身而過”。

 

　　完成這項盾構(gòu)任務(wù)的“楚天號”盾構(gòu)機，最大開挖直徑有12.55米，相當(dāng)于四層樓高！這只“地老虎”在盾構(gòu)過程中會遇到哪些艱難險阻，它又會使出怎樣的“尖板眼”化解困局？

 

　　國內(nèi)最大單管雙隧越江隧道

 

　　兩列地鐵可“擦身而過”

 

　　今年1月，跨越長江的地老虎“楚天號”的零部件從廣州陸續(xù)運往武漢，這個大家伙是中鐵十四局為8號線越江隧道量身定制的巨無霸，重達2560噸，僅刀盤就重380噸，整臺盾構(gòu)機長139米，屬于超大直徑泥水平衡盾構(gòu)機。經(jīng)過4個多月的組裝、調(diào)試，6月8日，“楚天號”開始從武昌向江對岸掘進。

 

　　在徐家棚越江隧道施工項目部內(nèi)，從深達29米的盾構(gòu)井俯身望去，一個巨大的圓柱體穩(wěn)踞地下，“這是為了保證盾構(gòu)機出發(fā)而建的臨時管片通道。”地鐵8號線越江隧道項目部總工程師王德福介紹。

 

　　從盾構(gòu)井走進這條國內(nèi)最大的單管雙隧越江隧道，隧道內(nèi)徑相當(dāng)于地鐵2號線隧道的2倍，單洞滿足兩條線路同時過江，但盾構(gòu)風(fēng)險比雙管雙隧減少了一半。

 

　　步行近5分鐘后，一座龐然大物出現(xiàn)在眼前，這就是“楚天號”盾構(gòu)機，30多名工作人員正在操控著它向前掘進。

 

　　想要這只“地老虎”走得順利可真不容易，需要隨時調(diào)整盾構(gòu)參數(shù)，“遇到復(fù)合地層時，每走半米，盾構(gòu)機都需要調(diào)整注漿壓力、切口壓力等十幾項參數(shù)才行。”王德福說。

 

　　目前，盾構(gòu)機已經(jīng)成功掘進474米，預(yù)計本月底可正式入長江。

 

　　600米棚戶區(qū)走得小心翼翼

 

　　“特效藥”防止地面沉降

 

　　這第4條越江地鐵線路，掘進過程中遇到的難題可真不少。“從徐家棚出發(fā)到入江還有600多米的地面距離，這段距離走得一點也不比江底輕松，可謂步步驚心。”王德福告訴記者，線路需要經(jīng)過600米棚戶區(qū)才能入江，而棚戶區(qū)內(nèi)多為使用年限長達70年—80年的民房，其間還有不少私人搭建的拼房等。一旦盾構(gòu)機在行駛過程中造成較大的震動，房屋就存在安全隱患。此外，在掘進過程中，線路還穿越武九鐵路，“作為老武昌記憶的一部分，武九鐵路也是掘進中需要保護的地段”。

 

　　據(jù)介紹，盾構(gòu)機最初掘進時埋深只有18米，一旦掘進過程中稍有閃失，很容易發(fā)生地面沉降。為保證掘進中的安全，此次在盾構(gòu)注漿過程中用了一劑“良藥”——克泥效，可及時填充刀盤和盾體之間的3厘米空隙，穩(wěn)固盾構(gòu)空間，防止地面沉降。王德福表示，經(jīng)過監(jiān)測，目前盾構(gòu)施工對上方建筑幾乎沒有影響，沉降也控制在安全可控范圍內(nèi)。

 

　　在棚戶區(qū)下，盾構(gòu)機走得小心翼翼，在江底也并不輕松。越江隧道將從徐家棚越過長江抵達黃浦路，走的是“V”形，從距離地面18米處下穿前往江底59米深處，再爬坡抵達江對岸。

 

　　隧道貼“金剛甲”耐用百年

 

　　地老虎“換牙”用上尖板眼

 

　　“穿越長江的距離有1500米，其中1365米是復(fù)合地層。”王德福稱，1365米中有軟土、強化風(fēng)礫巖、弱膠結(jié)礫巖以及中等膠結(jié)礫巖等多種地質(zhì)，“軟土用手捏就散了，而礫巖的硬度用普通的石錘根本錘不動。在這種復(fù)合地層下，盾構(gòu)機面臨著上軟下硬的復(fù)雜情況”。

 

　　為了破解復(fù)合地層難題，中鐵十四局和德國海瑞克公司共同研發(fā)的“楚天號”使出了它的看家本領(lǐng)——在常壓下滾刀、齒刀互換。

 

　　據(jù)了解，盾構(gòu)機的刀盤上有215把刀具，分為滾刀和齒刀，此前更換刀具必須帶壓作業(yè)，每次換刀前后，作業(yè)人員要在高壓艙內(nèi)待上很長時間讓身體適應(yīng)，每次帶壓作業(yè)時間超過40分鐘，換一把刀往往需要幾個小時，換刀效率極低。

 

　　而“楚天號”的作業(yè)人員可以在正常壓力下直接更換刀具，效率大大提升。這也是在世界盾構(gòu)行業(yè)中首次使用該技術(shù)。“遇軟土?xí)r盾構(gòu)機的刀盤采用齒刀來掘進，遇礫石時操作人員直接在盾構(gòu)機艙內(nèi)換滾刀上陣。”王德福介紹。

 

　　另外，8號線越江盾構(gòu)隧道中還貼上了“金剛甲”——在國內(nèi)盾構(gòu)交通隧道中首次采用復(fù)合二襯結(jié)構(gòu)。“在原有的隧道內(nèi)壁貼管片的基礎(chǔ)上，再加一層30厘米厚的鋼混內(nèi)襯。”王德福說，這種工藝在地鐵隧道中用，既保證安全性又耐用，可以抵抗6級震力，使用年限長達100年。

 

　　連接居住區(qū)商圈和景區(qū)

 

　　一期明年底試運營

 

　　軌道交通8號線分兩期建設(shè)，一期線路起自漢口三金潭，止于武昌徐東大街梨園。經(jīng)宏圖大道、中一路、黃浦大街，在建設(shè)大道路口斜穿趙家條地塊后沿永清街、蘆溝橋路至江邊，在長江二橋上游蘆溝橋路附近穿越長江；越江進入武昌后，沿團結(jié)路前行后穿越省儲備局三三七處地塊轉(zhuǎn)行至徐東大街，沿徐東大街至梨園。

 

　　一期全長16.7公里，設(shè)站12座，分別為三金潭車輛段站、宏圖大道站、新春站、全民健身中心站、竹葉山站、趙家條站、黃浦路站、徐家棚站、徐東站、汪家墩站、岳家嘴站、梨園站。建成通車后，初期預(yù)測客流為每天30萬人次，其中20.5萬人次有過江需求，8號線將承擔(dān)武漢市公共交通過長江流的11.09%。

 

　　8號線將采用A型車，載客量比目前2、3、4號線所用的B型列車都要大，每列車采用4動2拖6輛編組，定員載客約1860人、超員載客約為2590人，比B型車多30%。

 

　　坐地鐵去逛東湖不久后將成為現(xiàn)實。明年4月份，地鐵8號線越江段將貫通，預(yù)計8號線一期明年年底將開通試運營。