廈地鐵2號(hào)線過(guò)海隧道開(kāi)始掘進(jìn)預(yù)計(jì)2017年底貫通
2016-01-30
海底隧道地理示意圖
東南網(wǎng)1月30日訊(海峽導(dǎo)報(bào)記者詹文/文吳曉平/圖)網(wǎng)盾構(gòu)機(jī)緩緩向前推進(jìn)，頭部的刀盤(pán)也轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，現(xiàn)場(chǎng)響起一片歡呼。
昨天上午10時(shí)，這個(gè)時(shí)刻可以載入廈門(mén)軌道交通的建設(shè)歷史。地鐵2號(hào)線過(guò)海隧道的首臺(tái)盾構(gòu)機(jī)在海滄大道站始發(fā)，它開(kāi)創(chuàng)了國(guó)內(nèi)地鐵海底盾構(gòu)施工的先河。按照目前預(yù)計(jì)，這條長(zhǎng)達(dá)2.8公里的過(guò)海隧道將在2017年底貫通。
專(zhuān)家說(shuō)，這是全國(guó)首條采用盾構(gòu)法施工的地鐵海底隧道，難度很大、風(fēng)險(xiǎn)很高，填補(bǔ)了多項(xiàng)地鐵施工技術(shù)空白。
海滄大道站-東渡路站區(qū)間
過(guò)海隧道長(zhǎng)2.8公里
2號(hào)線是廈門(mén)地鐵交通線網(wǎng)中的中心放射骨干線，承擔(dān)本島與海滄城區(qū)間跨海交通功能，全長(zhǎng)41.5公里，車(chē)站32站，均為地下站。
線路呈東西走向，西起海滄大道站，沿海滄大道向北敷設(shè)，后折向東入海，海底隧道下穿廈門(mén)西海域、大兔嶼、廈門(mén)西港，于東渡國(guó)際碼頭1號(hào)泊位上岸，向南下穿郵輪城，到達(dá)東渡路站。整條線路施工最大難點(diǎn)，在于需要穿越本島與海滄之間的海域。
過(guò)海隧道位于海滄大道站-東渡路站區(qū)間，全長(zhǎng)2.8公里，其中，僅海底隧道的長(zhǎng)度就達(dá)2.1公里。
專(zhuān)家多次研究論證，決定采用“盾構(gòu)法+礦山法”的組合施工方案。這成為國(guó)內(nèi)首條盾構(gòu)法施工的地鐵海底隧道。
長(zhǎng)104米，重760噸的盾構(gòu)機(jī)
每小時(shí)最快向前挖掘3米
昨天上午，海滄大道站，盾構(gòu)機(jī)轉(zhuǎn)起刀盤(pán)，從這里出發(fā)后，沿左線向東渡路站掘進(jìn)。
專(zhuān)家說(shuō)，這是泥水平衡盾構(gòu)機(jī)，對(duì)地層沉降變形控制更好，并且開(kāi)挖的泥渣采用壓濾處理，實(shí)現(xiàn)“零污染”。
這是個(gè)“大家伙”，由德國(guó)海瑞克公司設(shè)計(jì)制造。整機(jī)長(zhǎng)約104米，重760噸，最大推進(jìn)速度為50毫米/分鐘，相當(dāng)于每小時(shí)最快向前挖掘3米，遠(yuǎn)比挖掘隧道的其他方法快。
2015年3月，它在廣東的工廠里生產(chǎn)組裝，經(jīng)過(guò)18天跋涉，11月來(lái)到海滄下線，12月在海滄大道站組裝作業(yè)。接下來(lái)，這個(gè)“大家伙”將承擔(dān)起過(guò)海隧道左線的掘進(jìn)任務(wù)。
工程揭秘
施工期間要做到“零排放”
地下穿行，本就是件不易的事，巖層、孤石、泥沙……這些復(fù)雜的海底地質(zhì)條件，使得2號(hào)線過(guò)海隧道難上加難。施工跨海區(qū)間地段，集軟土、硬巖、上軟下硬、頂部透水砂層、底部基巖突起、孤石于一體，堪稱(chēng)“地質(zhì)博物館”。
這個(gè)全國(guó)首條采用盾構(gòu)法施工的地鐵海底隧道，沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)可循，面臨眾多技術(shù)難題和挑戰(zhàn)。而廈門(mén)作為全國(guó)著名旅游城市，對(duì)施工的環(huán)保要求非常高。過(guò)海隧道盾構(gòu)工程，施工場(chǎng)區(qū)臨近海岸觀光區(qū)，施工期間必須做到“零排放”。
土層松軟怎么辦？把海底凍結(jié)，土體變凍土
2號(hào)線過(guò)海段，左、右線隧道間設(shè)置了4座聯(lián)絡(luò)通道。1座位于海底中-微風(fēng)化地層，3座地處海底全強(qiáng)風(fēng)化地層。說(shuō)簡(jiǎn)單了，就是這種地層很松散不牢固，常規(guī)開(kāi)挖容易坍塌。怎么辦？加固！
軌道集團(tuán)邀請(qǐng)了盾構(gòu)及掘進(jìn)技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展“過(guò)海區(qū)間凍結(jié)法科學(xué)研究”，提出海底凍結(jié)法。冷凍，將土體變成凍土，有效減少滲漏涌水，這種“海域環(huán)境凍結(jié)施工”做法在國(guó)內(nèi)尚屬首次，有效填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)海底聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工技術(shù)的空白。
海底的風(fēng)從哪來(lái)？大兔嶼上建風(fēng)道，豎井深度達(dá)32米
地下隧道需要通風(fēng)換氣，確保隧道內(nèi)的空氣流通，因此需要建風(fēng)道，風(fēng)道也可用于逃生。
對(duì)于陸地上的隧道而言，建風(fēng)道不復(fù)雜，但對(duì)于地鐵過(guò)海隧道卻是個(gè)大難題。工程師們又有高招：過(guò)海隧道剛好從大兔嶼下通過(guò)，利用大兔嶼建風(fēng)道。
大兔嶼上修建的風(fēng)道豎井深度達(dá)32米，豎井完工后還需暗挖通道至過(guò)海隧道。臨海施工，難度很大，而且大兔嶼還是個(gè)孤島。沒(méi)關(guān)系，總有辦法。施工單位搭設(shè)了450米的臨時(shí)鋼棧橋，解決島上施工所需的機(jī)械設(shè)備和材料問(wèn)題。
海底如何換刀盤(pán)？乘坐高壓倉(cāng)，穿潛水設(shè)備入海
盾構(gòu)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，負(fù)責(zé)切削土體的刀盤(pán)不可避免會(huì)磨損，使用一段時(shí)間就要換，該工程預(yù)計(jì)需要在海底更換20次刀盤(pán)。深入海底幾十米，高壓環(huán)境，盾構(gòu)機(jī)停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)可能導(dǎo)致地層坍塌。
專(zhuān)家一合計(jì)，辦法有了。根據(jù)不同水壓，調(diào)整好盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)倉(cāng)壓力，專(zhuān)業(yè)人員穿戴潛水設(shè)施，乘坐高壓倉(cāng)，進(jìn)入盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)倉(cāng)作業(yè)。為了確保安全，一般選擇地質(zhì)穩(wěn)定地段換刀，隨時(shí)監(jiān)控倉(cāng)內(nèi)壓力。
