福州地鐵4號線雙模盾構實現國內首次洞內模式轉換--福建--地方--首頁

4月16日,福建省首臺、同時也是中交集團和三航局首臺的雙模盾構機——“三航盾6”在廈門分公司承建的福州地鐵4號線第3標段10工區林浦站—城門中心站區間(以下簡稱“林城區間”)683環的位置完成EPB/TBM的模式轉換,這是該類型盾構機在國內首次成功完成洞內模式轉換。

林城區間左線全長約2183米,右線全長2174米,兩端洞段均為軟土,中間洞段為硬巖。林城區間隧道施工具有開挖面大、水文地質條件複雜、穿越地層岩石抗壓強度高、埋深大、掘進長等難點,尤其是掘進至隧洞中段,全斷面微風化熔結凝灰岩,岩層較為完整且強度高,單一模式的盾構機無法滿足該區間的施工需求,因此一臺能“軟硬兼施”的雙模盾構機應運而生。

“三航盾6”是首創土壓和TBM(岩石隧道掘進機)兩種功能模式可同時共存的在線式雙模掘進機,開挖直徑為6.47米,整機長度125米,總重約650噸,裝機功率2547千瓦,足足有兩層樓高。和傳統的盾構機相比,“三航盾6”既能滿足軟土地層和極端上軟下硬地層掘進,又能滿足長距離超硬巖地層掘進的多功能性需求,為隧道快速、高效、可靠施工提供強有力的裝備支撐。

“三航盾6”在2019年8月正式投入使用。由於雙模盾構的特殊性及林城區間隧道的複雜性,為了確保此次三航局首次盾構EPB/TBM模式轉換過程中萬無一失,盾構中心認真做好模式轉換之前的各項準備工作,邀請國內專家組織召開《雙模盾構機模式轉換施工方案》論證會,梳理轉換過程中可能會存在的各類施工風險及轉換模式的技術難點,並提出相應的應急預案和解決方法。

廈門分公司盾構中心結合以往隧道掘進設備設計及使用經驗,決定在既定的軟硬交接面進行停機,將EPB模式轉換為TBM模式,轉變模式後盾構機採取敞開模式掘進,適當提高刀盤轉速,採取“高轉速、低貫入度”方式加強破巖的速度。轉換前對盾構中心對相關操作人員進行技術交底培訓、模擬模式轉換操作教學等基礎教育,在模式轉換前組織參建各方召開專項條件驗收,梳理各項準備工作,確保萬無一失。

雖然轉換模式之前做足了準備,轉換過程依舊遇到了許多困難,其中最大的難點就是可操作的空間極其狹小。要在土倉內空間不到4平方米地方進行焊接工作,對安全和質量來說都是極大考驗。盾構中心要求焊工必須每兩小時輪班替換,焊接過程利用兩臺鼓風機、一臺二次風機、一臺網土倉送風,外加八臺軸流風機不間斷的將土倉內外空氣進行交換,施工條件十分苛刻。

歷經360小時,整整15個日日夜夜不間斷操作,“三航盾6”正式由EPB模式轉換為TBM模式。這種掘進模式的轉換將節省70%的人力、物力,極大縮短施工工期,更好地確保盾構隧道施工更快更安全進行。

“三航盾6”的模式成功轉換,為後續的第二次模式轉換積累了寶貴的經驗,標誌著廈門分公司盾構施工在技術和經驗方面再上新臺階。(黃佳莉 李佳鑫)


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