开挖国内最大直径水下盾构隧道:穿越黄河,总长度5755米
今天(9月1日)上午,随着直径17.5米的“山河号”盾构机刀盘在济南龙湖湿地公园缓缓旋转,国内最大直径水下盾构隧道济南市黄岗路穿越黄隧道,盾构开挖正式启动。
施工工地
济南市黄岗路穿黄隧道为单洞两层盾构隧道,全长约5755米,其中盾构段长约3290米,双向6车道,设计时速60公里。
盾构机“山河号”
济南黄岗路穿黄隧道建成后,将帮助济南主城区与新旧动能转换起步区共享数据,大力推进起步区建设全面加快。
黄岗路穿黄隧道工程鸟瞰图
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济南黄岗路开始通过黄色隧道进行盾构挖掘,世界上最大直径水下盾构隧道开启黄河之旅。
据大众新闻客户端消息,9月1日,直径17.5米的“山河号”盾构机刀盘在济南市黄河北岸缓缓旋转,由中铁十四局集团承建的济南市黄岗路穿越黄隧道正式启动盾构挖掘,意味着世界上直径最大的水下盾构隧道开启了穿越黄河的旅程。
近几年来,济南市大力实施“携河北跨”战略,交通设施密度不断增加,跨越黄河护栏。从盾构开始的济南市黄岗路穿越黄河和沿线多条道路,总长5755米,其中盾构段长约3290米,将与新建的G309互通立交相连,开辟济南市黄河两岸交通大动脉。
为了保证世界上最大的水下盾构隧道的顺利建设,建筑企业中铁十四局量身定制了“钢铁巨兽”“山河号”盾构机。该设备刀盘直径17.5米,相当于6层楼高。配备了带压复合刀盘、伸缩主驱动等先进技术和先进的地质预报、同步灌浆检验等智能设备系统。盾构机总装达到世界先进水平。
“与常规盾构机相比,17米级超大直径盾构机的系统集成更加复杂,施工难度和风险系数呈几何级增长。”中铁十四局工程盾构主管薛永超表示,盾构开挖面积达到240平方米,每个环管片有12块,组装风险更大,时间更长,精度难以控制。
得益于超大开挖直径,隧道采用单孔两层结构,可实现上下三条车道的双向通车。中铁十四局项目经理周祥表示,超大直径盾构隧道的应用可以有效节省城市地下空间,预计投资成本会节省15%。同时,隧道单层净高4.2米,可以满足公交、消防、救援车辆的要求,大大提高通行能力。
千里黄河万里沙,黄河下含有沙子和粉末粘土。盾构穿越过程中,最低点距离水面63米,重约5200吨的“钢铁巨兽”要穿越“粘饼”地层。沉降控制是关键,尤其是穿越黄河大堤时,最大沉降要求不得超过1厘米;此外,黄河下还夹杂着大量的钙结核,就像“粘饼”里镶嵌着不同大小的石头一样。这给隧道建设带来了巨大的挑战。
为了让盾构机顺利吃下这块“软骨头”,项目团队凭借丰富的水下隧道施工科研数据,对盾构机的“消化道升级”,选择定制刀盘,配备适合黄河流域粘土地层的撕裂刀和高流量中心冲刷泵,有效应对刀盘结滤饼问题,提高底部排渣效率。同时采用同步注射双液浆技术,实现毫米精细控制盾构隧道沉降。
此外,为了保护黄河两岸的生态环境,项目团队坚持“绿色施工”的理念,通过增加资金投入、增加压滤设备、对压滤尾水进行无害化和阶梯资源利用的关键技术研究,可以满足日常推广废浆处理量的需求,也将为我国大型穿越黄河隧道砂浆尾水处理难的瓶颈问题提供新的解决方案和技术规范。
济南黄岗路穿黄隧道工程是建设南北跨黄河的主要渠道之一。建成后,将有助于济南黄河两岸的数据共享,有效推动黄河北岸城市建设全面加快,推动济南从“大明湖时代”走向“黄河时代”,为黄河流域的生态保护和优质发展提供有力支持。
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