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国际首例海底岩溶地层大盾构隧道贯通!穿越溶洞千个,破世界难题
2021-01-12 来源:中国基建资讯 

  1月10日10时21分,由中铁一局承建的国际首例岩溶地层大盾构隧道、我国最长距离硬岩掘进大盾构隧道、地铁领域最大直径海底隧道,大连地铁五号线火(车站站)~梭(鱼湾南站)区间海底隧道实现安全贯通。

  这标志着我国圆满攻克大盾构下穿海域岩溶地质这一“世界性难题”,为全球“穿江越海”隧道中海底岩溶地层、长距离硬岩大盾构施工积累了成功经验。

  据了解,大连地铁五号线全长24.484公里,设车站18座,其中全线控制性工程火~梭区间大盾构段长2882米,有2310米下穿大连梭鱼湾海域。

  该区间于2019年1月18日始发,在穿海施工中,存在“长、大、高、险”四大难题。

  “长”:在高强度硬岩地层中掘进距离长,盾构需连续穿越2882米硬岩地层;

  “大”:环境风险大,大盾构下穿航道、码头等重要建构筑物及交通设施,有风化槽、断裂带、软硬不均地层,遍布灰岩、辉绿岩及钙质板岩,岩石抗压强度高,最大抗压强度118兆帕,安全风险大;

  “高”:隧道埋深大、水压高,最大水头压力0.5 兆帕,相当于在一个鸡蛋大小的面积上站立3个人所承受的压力;

  “险”:隧道穿越1538米岩溶强烈发育区,勘探发现大小溶洞1000余个,最大洞高29.8米,溶洞探测、处理难上加险,盾构掘进要像“排雷”一样小心翼翼。给建设者带来了难以预料的挑战,被业内专家定性为史无前例的“世界性难题”。

  开工以来,中国中铁认真探索设计、总包、施工、装备、制造“五位一体”的工程建设管理新模式,全力破解深水地下长大隧道这一“世界性难题”,自主研发、制造出了世界上现有功能最全、技术最领先的盾构机(直径12.26米的气垫式泥水平衡盾构机)进行穿海施工,并努力开展技术创新、管理创新,构建了智能化信息管理系统,实时指导现场施工。

  特别是针对溶洞地层掘进中岩石强度高、刀具磨损严重等情况,建设者开发出具有分析功能的盾构换刀系统。还研发应用BIM+GIS三维动态模拟管理平台、安全质量信息化综合管控平台、盾构集群远程监控与智能决策支持系统、管片排列线形反演算法隧道线性管控系统等信息化技术,保障大盾构安全平稳穿越溶洞群。同时,设立了全国劳模梁西军创新工作室,大力开展技术攻关活动,攻克了海域大盾构穿越岩溶发育区、大盾构密封安全性、大盾构高水压带压进仓作业、大盾构长距离硬岩掘进刀具管理、大盾构下穿建构筑物沉降控制等风险源,安全平稳推进施工,实现了海底长距离硬岩地层月掘进212米的国内最高纪录,最终取得“超级穿海”圆满收官。

  据悉,大连地铁五号线建成后,将形成一条南北向的城市快速通道,使梭鱼湾至火车站之间从耗时30多分钟缩短至不足3分钟,有效缓解地面交通压力,构建“一湾两岸”的滨海城市新格局。(薛亮 牛榮健 汤佳佳 汤建军)



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