國內最大直徑雙模盾構機順利始發,成都鐵路樞紐建設再提速!
2021年03月02日 11:54
中國中鐵
責編:高磊
作者:中國中鐵
2月26日,由中國中鐵工業、中國中鐵二局聯合研制的國內最大直徑土壓-泥水雙模盾構機—— “紫瑞號”在中國中鐵二院設計、中國中鐵二局承建的成都鐵路樞紐紫瑞隧道順利完成始發,標志著成都鐵路樞紐環線建設取得重大進展。
紫瑞隧道所處區域為高富水砂卵石地層,60至200毫米粒徑卵石含量高達60%,還有粒徑超過500毫米的大漂石。卵石強度最大可達167.6兆帕,比常規工程建設使用的混凝土強度要高5倍,地下水位高且滲透系數高達每天35米,地下水流量大且補給快,該類地層中盾構施工存在設備磨損嚴重、地表沉降難控制易塌方、容易噴涌、周邊建(構)筑物保護手段有限等多重困難,地質情況極為復雜。
為兼顧施工效率與安全,中國中鐵二院的設計團隊與施工方中國中鐵二局幾經甄選研究,最終選用了目前國內最大直徑的土壓-泥水雙模盾構機——“紫瑞號”盾構機,用于該隧道的施工。這也是國內首次于富水砂卵石地層采用直徑12.84米盾構機,刷新了全國大直徑盾構機設計記錄。
攻堅利器:一機兩用,雙管齊下
“紫瑞號”盾構機除開挖直徑超12米外,整機總長約155米,總重量約3200噸,堪稱吞石嚼土的“鋼鐵巨獸”。一般的盾構機都是土壓平衡或泥水平衡單一地層平衡掘進模式,當地質條件和周邊環境較為復雜時,單一模式會存在適應性不足的問題。
中國中鐵工業旗下中鐵裝備在“紫瑞號”盾構機具體研制過程中,創新性地采用大直徑氣墊直排功能的泥水土壓雙模設計,使其能夠根據需要在兩種模式之間切換,同時具備泥水與土壓平衡盾構機各自的施工優勢。當地層自穩性較好時,采用土壓平衡模式可降低施工成本、提高施工效率;當地層自穩性較差時,采用泥水平衡模式可有效控制地表沉降和建(構)筑物變形,達到保證施工安全高效的目的。
與此同時,“紫瑞號”還搭載了新型滾軸采石箱+輥齒式破碎機、膨潤土快速膨化系統、連續皮帶機出渣系統、同步雙液注漿系統等創新設計,可以有效控制掌子面泥水平衡,控制地表沉降,減少土倉滯排的概率,同時減少泥巖地層結泥餅概率,可謂十分先進。
據悉,紫瑞隧道是成都樞紐西環線成都南至紅牌樓段增建第二線工程的控制性節點工程,線路總長1940米,其中明挖隧道長614米,盾構隧道長1326米。作為實現成都西環線雙線貫通的最后關鍵環節、樞紐環線鐵路公交化運營改造的重要部分,紫瑞隧道建成后將極大提高成都鐵路樞紐疏解能力,對提升成都鐵路樞紐地位和實現鐵路環線公交化運營具有重要意義。
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