定制超大盾构机
穿越黄浦江,水下环境特别复杂。上海隧道股份有限公司根据勘测的情况,做了长达一年多的准备工作。根椐工程最长、最深和沙层的特性,向世界上技术最先进的德国海瑞克公司量身定制了超大直径泥水气平衡盾构机。核心部件刀盘、轴承较以前的盾构,根据实际都做了特别的设计改进。
工作面不见泥水
隧道推进完全采用“盾构法施工”。盾构每推进一环,专业技术人员就开动机械臂、机械手像搭积木一样,将预制高精度混凝土管片厂生产的隧道管片一片一片拼装在圆形的隧洞壁上。一般每天推进8米,最快时一天掘进16米。也就是说,盾构在水底每推进一环2米,每一环就需要安装2米宽的管片10片,这些管片用螺栓紧密连接,一片片向前铺就,构成了隧道的“筋骨”。
盾构机在前进过程中产生的泥水,通过一根管道输送到指定加工厂。加工厂对泥水进行分离再利用,利用率高达75%;另一根管道将分离后的泥水再输送到工程前线。在隧道的右侧,则有两根稍细的管线,分别为气(工业用气)、水(工业用水)管线。这几根管线就像隧道内的“经脉”一样,隧道掘到哪,就通到哪,所以工作面是看不到泥水的。这些先进设备的使用,将施工对外部环境的影响尽量减少。因此,工程获得了“上海市绿色环保工程”。
越江隧道,应急通道设计很重要。原来的设计方案是在隧道东、西两线隔离墙中横向有4个应急通道,这种方案施工的风险较大。在分析研究后,及时调整为现在的纵向应急通道——就是在东、西两线中间段开启个向下的通道,隧道本是一个直径为14.93米的圆,上半圆是道路,下半圆就是应急通道,一旦发生车祸、火灾等灾难,这里就是生命的通道。调整后,工程更为科学、合理、实用、便捷,施工也更加安全。
600米沙层是挑战
除了长度和深度堪称浦江之最外,这条连接闵行和奉贤的越江隧道还有一个“最”:全断面沙层最长,足有600米。
沙层易造成坍塌和挖面失稳,不仅对盾构机刀盘磨损严重,更是对隧道成环的稳定带来不确定因素。曾经在推进至闵行2.1公里位置时,盾尾密封出现渗漏,工作面漏进了泥沙。何国军果断叫停,立刻采取措施:一面降低正面泥水压力;一面通过高分子材料制成优质泥浆,同步增加注浆量,在沙层形成比较好的泥膜,提高了沙层的粘度指标,减少了渗漏。
今年11月底, 预计隧道东线贯通,明年下半年隧道全线通车。
通讯员 景岚 叶丹 本报记者 陈杰