長(zhǎng)江南京段距離江面約46米的江底 盾構(gòu)機(jī)“編織”大地經(jīng)緯

隆冬的長(zhǎng)江江面，清冷、寧?kù)o。

在長(zhǎng)江南京段，距離江面約46米的江底，電機(jī)飛轉(zhuǎn)，砂石翻騰。

頭戴安全帽，從位于長(zhǎng)江北岸的南京建寧西路過(guò)江通道A1標(biāo)項(xiàng)目的始發(fā)井下井，再乘擺渡車(chē)進(jìn)入正在掘進(jìn)的通道深處，跨過(guò)一塊塊正待拼裝的管片和箱涵，比5層樓還高的“創(chuàng)新號(hào)”大盾構(gòu)機(jī)便豁然呈現(xiàn)在眼前。環(huán)顧兩側(cè)，水、氣管、電纜在這里層層疊落，它們是驅(qū)動(dòng)這臺(tái)龐然大物的營(yíng)養(yǎng)和血液。

陣陣轟鳴中，中鐵十四局南京建寧西路過(guò)江通道A1標(biāo)項(xiàng)目機(jī)電部部長(zhǎng)盛正楊緊盯控制室屏幕，仔細(xì)分析著盾構(gòu)機(jī)各項(xiàng)掘進(jìn)參數(shù)，不時(shí)和盾構(gòu)機(jī)長(zhǎng)進(jìn)行交談，豆大的汗珠從額頭滲出。

控制室外，盾構(gòu)機(jī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)著刀盤(pán)，切削著地層。地下空間，就這樣一點(diǎn)點(diǎn)延伸。

“從開(kāi)工以來(lái)，我們已經(jīng)掘進(jìn)了486環(huán)，每環(huán)2米，平均每天掘進(jìn)12—14米。”盛正楊手指盾構(gòu)機(jī)介紹，從2021年8月28日盾構(gòu)機(jī)開(kāi)始掘進(jìn)后，施工團(tuán)隊(duì)陪伴著這個(gè)大家伙，將過(guò)江通道一點(diǎn)點(diǎn)打通。

定制掘進(jìn)方案，穿越4種地層

建寧西路過(guò)江通道距離南京長(zhǎng)江大橋約2.4公里，是目前在建的距離南京長(zhǎng)江大橋最近的一條過(guò)江通道。通道全長(zhǎng)8.4千米，其中左線盾構(gòu)隧道長(zhǎng)約2349米，盾構(gòu)機(jī)開(kāi)挖直徑15.07米。

過(guò)江通道建成后，對(duì)于解決過(guò)江擁堵，促進(jìn)國(guó)家級(jí)新區(qū)、南京江北新區(qū)發(fā)展有重要意義。

值得關(guān)注的是，該通道是目前國(guó)內(nèi)施工難度與技術(shù)要求最高的過(guò)江通道工程之一。

在盾構(gòu)機(jī)旁，盛正楊指著工程圖介紹，“通道施工環(huán)境復(fù)雜，要下穿鋼水管、長(zhǎng)江兩岸大堤，切削南岸大堤抗滑樁，再下穿叢葬地、地鐵站圍護(hù)結(jié)構(gòu)，側(cè)穿江南敏感建筑群，施工中要嚴(yán)格控制這些建(構(gòu))筑物的沉降。同時(shí)，掘進(jìn)路線地質(zhì)變化較大，長(zhǎng)江江北段以粉砂層為主，江中段為上軟下硬砂卵石復(fù)合地層、上軟下硬土巖復(fù)合地層，江南段以淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土夾粉砂層為主。”他說(shuō)，這些因素讓盾構(gòu)掘進(jìn)施工困難重重。對(duì)此，施工團(tuán)隊(duì)多次邀請(qǐng)盾構(gòu)專(zhuān)家“把脈”，為每個(gè)地層和建(構(gòu))筑物量身定制掘進(jìn)方案。

作為盾構(gòu)機(jī)的“鐵齒鋼牙”，刀具的靈活使用，可令施工事半功倍。

“盾構(gòu)隧道全長(zhǎng)為1174環(huán)，在0-320環(huán)的粉砂層和321-540環(huán)的砂卵石地層，刀盤(pán)刀具主要為齒刀;541-705環(huán)的上軟下硬復(fù)合硬巖地層中，主要用滾刀，提高破巖效率;706-1174環(huán)的淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土地層中，再更換為齒刀。”盛正楊說(shuō)，刀盤(pán)上共配備226把刀，常壓可更換的刀具為90把。團(tuán)隊(duì)在刀盤(pán)面板的正面，焊接了大塊耐磨鋼板，刀盤(pán)邊緣及兩側(cè)區(qū)域焊接有硬質(zhì)合金耐磨塊。

除刀盤(pán)刀具的配置外，團(tuán)隊(duì)在盾構(gòu)機(jī)選型期間，設(shè)計(jì)了更大的刀盤(pán)開(kāi)口率、縮減了刀盤(pán)滾刀間距、優(yōu)化了刀盤(pán)磨損檢測(cè)和中心沖刷系統(tǒng)。

施工中，團(tuán)隊(duì)還將根據(jù)地層特點(diǎn)和覆土厚度設(shè)定刀盤(pán)轉(zhuǎn)速、掘進(jìn)速度、同步注漿和盾尾油脂的壓力與方量，優(yōu)化泥漿指標(biāo)，選擇合理的掘進(jìn)參數(shù)。

搭建智慧大腦，盾構(gòu)機(jī)進(jìn)退自如

如果說(shuō)刀盤(pán)刀具是盾構(gòu)機(jī)的骨骼，那盾構(gòu)隧道里的各種管線、傳感器、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，則是盾構(gòu)機(jī)的中樞神經(jīng)。

在控制室內(nèi)，盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)系統(tǒng)、自動(dòng)導(dǎo)向監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、同步注漿系統(tǒng)、泥漿環(huán)流系統(tǒng)、全方位盾構(gòu)施工監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示著盾構(gòu)機(jī)的“生命體征”，并通過(guò)云數(shù)據(jù)平臺(tái)，將掘進(jìn)數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)巾?xiàng)目指揮中心。

記者看到，在盾構(gòu)機(jī)盾尾處，環(huán)繞著28組推進(jìn)油缸，它們同時(shí)頂在管片上，將盾構(gòu)機(jī)向前推進(jìn)。“控制各分組油缸的油壓和伸縮速度，就能控制盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)，讓它精準(zhǔn)地轉(zhuǎn)彎、上坡、下行。”在控制室里，中鐵十四局南京建寧西路過(guò)江通道A1標(biāo)項(xiàng)目盾構(gòu)副經(jīng)理李龍輝，指著盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)向記者介紹，通過(guò)操作界面、監(jiān)控畫(huà)面，便能實(shí)時(shí)指揮和監(jiān)控盾構(gòu)機(jī)作業(yè)。

盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入土巖復(fù)合地層后，“創(chuàng)新號(hào)”盾構(gòu)機(jī)還將使用先進(jìn)的DCRM滾刀旋轉(zhuǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)每把滾刀的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，精準(zhǔn)判斷滾刀是否需要更換，提高盾構(gòu)掘進(jìn)效率。

管片拼裝完成后，要確保管片上浮數(shù)值控制在規(guī)定范圍內(nèi)。為此，在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)前，施工團(tuán)隊(duì)在隧道頂部安裝了固定棱鏡和測(cè)量?jī)x器，在控制室電腦上設(shè)置了測(cè)量模塊并采取初始值。

“掘進(jìn)過(guò)程中，管片上浮監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)觀測(cè)隧道管片的形態(tài)，并每天定時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集分析。”李龍輝說(shuō)。

隧道掘進(jìn)進(jìn)入最關(guān)鍵的時(shí)刻，盛正楊正全力以赴。今年過(guò)年，他將和愛(ài)人和孩子一起在工地上過(guò)年。“雖然不能回家，但為了盾構(gòu)施工的安全堅(jiān)守崗位，是我們的職責(zé)。”(記者 金鳳 通訊員 劉福昌 王暉)

標(biāo)簽： 編織 盾構(gòu)機(jī) 大地經(jīng)緯 長(zhǎng)江南京段