中鐵十四局集團有限公司(簡稱中鐵十四局)22日披露,當日上午,在湖南長沙橘子洲風景區湘江西岸,隨著“湘盾二號”盾構機刀盤緩緩轉動擊破洞門,抵達正在建設中的長沙地鐵3號線阜埠河地鐵站,標志著穿越中國國內最大最復雜水下溶洞區的湘江隧道順利貫通,也標志著國產盾構機水下施工技術取得重大突破。
項目負責人師慶彬介紹,長沙地鐵3號線難度最大的湘江隧道由中鐵十四局承建,是全線最大的控制性重點工程。隧道全長2.65公里,施工需要穿越橘子洲下方的湘江巖溶區,此區域的溶洞及溶蝕空洞位置和深度無規律分布,宛如一個巨大的蜂巢,溶洞見洞率高達80.6%,平均每隔1米就有1個溶洞,施工難度在國內外罕見。
承擔穿江重任的“湘盾二號”盾構機直徑6.45米,長96米,是中國鐵建重工集團自主研制的泥水平衡盾構機。為順利攻克溶洞區施工難題,研發設計人員做了針對性設計,通過優化氣墊艙壓力控制系統,減少遇到溶洞時掌子面的壓力波動,有效防止地面沉降;同時采用創新的掘進工法,優化設計了傳統開挖艙沖刷方式,實現對刀盤的有效沖刷,有效應對了因施工中黏土層堵塞刀盤開口影響施工的難題。
師慶彬稱,這是長沙地鐵建設史上首次使用泥水平衡盾構機施工,為確保設備順利穿越湘江和國內最復雜水下溶洞群,“我們與中南大學、山東大學聯合攻關,對盾構穿越巖溶發育地段風險進行充分論證。通過搭建約6000平方米的施工平臺,采用將溶洞處理由水上施工轉換為陸地施工等系列方案,有效解決了在淺溶洞區搭設鋼管樁的技術難題。”
師慶彬強調,施工結果表明,盾構機順利通過大規模溶洞群和斷層破碎帶,掘進期間未出現安全質量問題,貫通后的隧道不滲不漏,標志著長沙地鐵3號線湘江隧道的施工技術達到國內領先水平。
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