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2014-10-18 08:29:50  来源:中铁集团新闻网  作者:高铁在线  浏览量:
摘要:中铁集团网:随着长(沙)株(洲)(湘)潭城际铁路滨江新城至开福寺站区间左线顺利贯通,标志着中国中铁隧道集团驾驭城铁I号大直径盾构机长成功穿越湘江。经过多次下穿大江大河,中铁隧道集团穿江越洋技术日益成熟。 开启土压平衡盾构穿江历史 长株潭城际铁路湘江
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中铁集团网:随着长(沙)株(洲)(湘)潭城际铁路滨江新城至开福寺站区间左线顺利贯通,标志着中国中铁隧道集团驾驭“城铁I号”大直径盾构机长成功穿越湘江。经过多次下穿大江大河,中铁隧道集团穿江越洋技术日益成熟。

  开启土压平衡盾构穿江历史

  长株潭城际铁路湘江隧道是我国首条土压平衡盾构铁路隧道,也是国内首个采用大直径土压平衡盾构施工的过江隧道。开福寺站至滨江新城站区间长2710.7米,其中穿越湘江段1100余米。地面建筑物密集,交通繁忙,盾构穿越湘江地质复杂多变。

  “城铁I号”直径达9.34米,是国内目前断面最大的复合式土压平衡过江盾构机。目前国内盾构过江基本采用泥水平衡盾构,而中铁隧道集团针对湘江复杂的地质特点,摒弃了通常使用的价格昂贵的泥水平衡盾构,而首次采用土压平衡盾构过江,并依托各种类型盾构施工的丰富经验,对两台盾构的渣土改良系统、密封系统、注浆系统等关键部位进行了研究和优化,有效化解穿越湘江面临的高埋深、易结泥饼、易透水、坍塌、高水压及江底沼气等作业风险,为复杂地质条件下实施盾构过江工程提供了新的借鉴。

  在穿越湘江的过程中,盾构机必须通过170米的砾岩与板岩不整合接触带,地质构造比较复杂,在实际掘进过程中,施工人员发现地质裂隙发育丰富,渣土容易裹住刀具,影响正常转动,对刀具产生二次磨损。中铁隧道集团项目部在掘进过程中严格控制刀具密封性、刀具转动参数、严格配件质量装配工艺关,尽量避免江底换刀,采用合理的掘进参数实现刀具的最优化管理。

  2012年9月12日,滨江新城至开福寺站区间左线盾构机“城铁I号”始发,先后成功穿越湘江防洪大堤、湘江银盆岭大桥主桥、江中地质钻孔地段、江中复杂地质段,10月16日胜利实现贯通。

  开启“水下立交”模式

  同样在长沙。2011年10月29日,由中铁隧道集团承建的长沙市营盘路湘江隧道通车仪式举行,隧道主线全长约3千米,位于长沙银盆岭大桥和橘子洲大桥居中偏南位置,是连接长沙市中心城区和大河西先导区的枢纽性越江通道,号称“湘江第一隧”。

  营盘路湘江隧道地处岳麓山断裂带,地质状况非常复杂。隧道8次穿越湘江大堤,6次穿越断层破碎带,江底分岔大跨段达到27米,施工难度、技术含量、风险系数在目前国内外过江隧道中极为罕见,但因中铁隧道集团创造性地采用了“水下立交”模式,让湘江的自然景观、人文景观得到了最大限度的保护,且工程共节约用地200多亩,节省成本超过1亿元。

  专家认为,“水下立交”设计新理念为解决城市交通拥堵提供了一种重要交通建设模式。

  开启穿越长江历史

  盾构下穿长江要追溯到10年前的武汉长江隧道。该隧道连接武昌和汉口两个中心。由于长江武汉段江底地质条件复杂,每一个施工阶段,几乎都伴随着世界级技术难题的攻关。

  “高压进舱”是水下盾构施工面临的重要难题。当盾构刀盘磨损或前方遇到障碍物时,需要技术人员进入盾构机前面的高压机舱里了解情况。潜水员一般能承受3公斤的压力,而武汉江底需要承受4.5公斤压力。中铁隧道集团反复试验,大胆探索,成功解决了这一难题。

  2008年12月底,被誉为“万里长江第一隧”的武汉长江隧道通车试运营,7分钟可穿越长江,使长江天堑变通途,大大缓解了汉口与武昌中心区的客运交通压力。

  一位业内人士说,这项工程获“詹天佑大奖”,一点都不奇怪。而在工程中运用的《复合式泥水盾构穿越长江水下软硬不均地层隧道修建技术研究》通过河南省科技厅鉴定,达到国际先进水平。

  “急转弯”是水下隧道施工面临的重要难题。在武汉地铁二号线越江隧道施工中,盾构机小弯道施工极易造成盾构卡壳、管片破损甚至漏水等现象。科研人员让“盾头”和“盾尾”分离,通过精确计算,减小推力,严控掘进速度,最终取得成功。2012年底,武汉地铁2号线过江隧道正式通车,开创了中国首次在长江上游砂层建地铁连通道的新纪录。

  建设中的武汉地铁4号线过江隧道,江底掘进时刀盘突然遭遇到卵石较多的全断面的圆砾土层。施工人员开创性地采用盾构仓内减压的办法,让刀盘前方的地质变得松软,以利于盾构继续向前推进。“这就像在刀尖上跳舞,必须把握好分寸和火候,过了就可能造成隧道漏水甚至坍塌的严重后果。”

  武汉地铁2号线越江盾构施工24个月,4号线只用了16个月,每环管片安装时间从原来的1小时提高到现在的十几分钟,实现了安全、高效江底掘进。专家认为,中国越江隧道开掘技术正在大步迈向成熟。

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