昨日上午,直徑15.76米的濟南黃河隧道「黃河號」盾構機刀盤緩緩轉動,隨著刀盤上的347把刀具開始切割泥土沙石,被稱為「鋼鐵蚯蚓」的盾構機向前掘進。濟南黃河隧道是目前國內在建的直徑最大的公軌合建盾構隧道,作為國內超大直徑盾構隧道首次穿越地上懸河,被譽為「萬裡黃河第一隧」。隧道計劃工期45個月,2021年10月底通車。工程貫通後將大大加強濟南北部新城與主城區的聯繫,穿黃僅需要4分鐘,助力濟南從「大明湖時代」邁向「黃河時代」。
魯網9月21日訊 昨日上午,直徑15.76米的濟南黃河隧道「黃河號」盾構機刀盤緩緩轉動,隨著刀盤上的347把刀具開始切割泥土沙石,被稱為「鋼鐵蚯蚓」的盾構機向前掘進。濟南黃河隧道是目前國內在建的直徑最大的公軌合建盾構隧道,作為國內超大直徑盾構隧道首次穿越地上懸河,被譽為「萬裡黃河第一隧」。隧道計劃工期45個月,2021年10月底通車。工程貫通後將大大加強濟南北部新城與主城區的聯繫,穿黃僅需要4分鐘,助力濟南從「大明湖時代」邁向「黃河時代」。
據悉,「黃河號」每向前掘進2米(一環),就能從水下挖出400方泥土,而盾構機每天能夠向前掘進10米,按照這個速度不足一年盾構區間便能打通,水下完成洞通。濟南黃河隧道北連鵲山,南接濟濼路,隧道全長4760米。其中,盾構段長2519.2米,管片外徑15.2米,內徑13.9米。隧道設計為雙管雙層,上層為雙向6車道公路,下層為城市軌道交通預留。中鐵十四局項目負責人歷朋林介紹,該隧道為水下超大直徑盾構隧道,首次穿越地上「懸河」,河床高出南岸天橋區地面5米,最大洪水位高出11.62米,隧道最低點位於河床下54米。
中鐵十四局項目盾構經理李海振介紹稱,盾構機相當於一臺超級智慧機器人,集隧道開挖、襯砌一次成型,自動化程度高、施工效率高、對沉降控制標準高。刀盤切削的土體經衝刷落入開挖倉底部,再經攪拌器以及泥水循環,泵送至地面泥水分離場進行沉澱或篩分處理。推進油缸每前進2米時,停止推進,進入拼裝模式,依次循環,環環相扣,最終形成一條完整的隧道。按照項目計劃,該工程將於2021年完工通車,屆時將大大加強濟南北部新城與主城區聯繫,穿黃僅需4分鐘。
濟南黃河隧道開挖直徑15.76米,是目前世界上在建的最大直徑公軌合建盾構隧道,設計為雙管雙層,上層為雙向6車道公路,下層為地鐵預留通道,計劃2021年通車。 記者 趙天羿 攝
技術看點
「懸河」下施工如何保證不滲水
濟南穿黃隧道到底難在哪?據透露,濟濼路穿黃隧道位置定在濼口浮橋附近,位於黃河河道兩岸線段距離最短的位置,也就是常規意義上最窄的地方。根據初步規劃,濟濼路黃河隧道工程為城市主幹道,隧道總長4.76千米,其中,盾構段長約2.52千米。隧道採用雙線雙洞方案,主線為雙線4車道,大中小各型車均能通行,通車時速為每小時60公裡,隧道穿行只需要不到4分鐘。由於其全天候通行,每日可通車數量為21278輛;中期2020年日通車數量為33506輛,遠期2030年為44177輛/日。據悉,穿黃段盾構雙管直徑各15.2米,上層通行機動車,雙向6車道,下層分四倉,分別是軌道交通、煙道、縱向逃生通道、管廊。濟南穿黃隧道建成後,將成為國內最「大」穿黃隧道。
曾參與過濟南穿黃隧道論證會的中鐵十四局大盾構公司事業部部長王華偉介紹,黃河濟南段是黃河下遊,河床比市區地面高4—5米,是有名的「懸河」,對於隧道施工有其特殊性。而水下工程最大的隱患就是水的問題,如何保證黃河水不滲透是工程最大的難點。「黃河濟南段水下主要是粉土、粉質黏土、黏土、中砂等地層,攻克這樣的地質並不是那麼容易。」中鐵十四局的大盾構專家陳鵬告訴記者,這樣的地層最容易出現的問題就是糊刀盤,黏土糊在刀盤,刀盤就轉不動,如果加大馬力硬往前推,刀盤的溫度就會迅速升高,有可能會達到200多度,這時候稍有不慎前面的黏土就「熱」成了磚,這樣的話幾乎就會前功盡棄。因此,對於濟南的穿黃隧道,施工方和盾構廠家一起設計出了獨一無二的刀盤及機器。
盾構法建隧道可保黃河大堤安全
據不完全統計,目前國內已施工的穿越黃河工程有西氣東輸三次穿越黃河(寧夏中衛、山西永和縣、河南鄭州)工程、南水北調中線穿黃隧道工程(河南鄭州)、蘭州軌道交通1號線二次穿越黃河(甘肅蘭州)工程,主要施工方法有鑽爆法、頂管法和盾構法。
此次濟濼路穿黃隧道施工將採用盾構法,並且使用超大直徑泥水平衡盾構機進行施工。盾構法在確保黃河大堤、高架橋正常運行等方面相對沉管法、礦山法、圍堰明挖法更優更有效,適宜在不同條件的土層中施工,而且在黃河上遊,已有盾構法工程案例。中鐵十四局相關負責人介紹,穿黃隧道使用2臺大盾構機先後始發從北向南掘進施工。2臺盾構機能將整個工程工期控制在45個月左右,比僅使用一臺盾構機縮短13個月的工期。(據山東商報)