济南黄河隧道正式盾构掘进 为国内在建最大直径公轨合建盾构隧道
□记者陈明于江
通讯员刘福昌丁翔报道
本报济南讯9月20日,被誉为“万里黄河第一隧”的济南黄河隧道工程正式盾构掘进,隧道开挖直径15.76米,为目前国内在建的最大直径公轨合建盾构隧道。
济南黄河隧道工程位于济南城市中轴线上,北连鹊山、济北次中心,南接济泺路,隧道全长4760米,其中盾构段长2519.2米,管片外径15.2米,内径13.9米。设计为双管双层,上层为双向6车道公路,下层为城市轨道交通M2线预留。
该隧道为水下超大直径盾构隧道,首次穿越地上“悬河”,河床高出南岸天桥区地面5米,最大洪水位高出11.62米,隧道最低点位于河床下54米,最大水土压力7.5巴。隧道面临盾构开挖断面大、掘进距离长、浅覆土、深基坑、高水压、地质情况复杂多变等一系列技术难题。穿越地层主要为黏土和粉质黏土层,土质黏性高,易造成刀具磨损、刀齿崩断、刀盘结泥饼,大量废浆易堵塞吸口。工程穿越低矮房屋群、南北岸大堤,侧穿绕城高速公路桥桩最小净距5.3米,沉降控制严格。施工场区地下水丰富,水位较高,基坑开挖深35米、宽50米,箱涵同步施工,精度高,施工风险高、难度大,此外沿线有重要水源保护区,环保及绿色施工的标准要求高。
为攻克难关,中铁十四局项目团队超前谋划,优化盾构机选型,与济南城市建设集团联合打造两台超大直径泥水平衡盾构机。针对粉质黏土地层,刀盘设计开口率为46%,对刀盘开挖面加大冲刷力度。配置可伸缩主驱动、常压换刀刀盘,增加了冲刷设施。配置盾构机总长166米,总重4000吨,装机总功率8688千瓦,最大推力199504千牛。刀盘直径相当于5层楼高,刀盘主驱动的核心是14个变频电机,总功率4900千瓦。据中铁十四局项目盾构经理李海振介绍,盾构机相当于一台超级智能机器人,集隧道开挖、衬砌一次成型,自动化程度高、施工效率高、对沉降控制标准高,安全、节能、环保。盾构机每天可掘进10米,工程计划于2021年完工通车。
济南黄河隧道工程建成后,通过济南黄河隧道“穿黄”只需要3分钟,将大大加强济南北部新城与主城区联系,实现新城城市综合功能提升,加快新旧动能转换,加速济南从“大明湖时代”迈向“黄河时代”,并开启黄河天堑由水上跨越到水下穿越的新时代,在公轨合建和跨海、跨江、跨河立体化交通发展方面提供了新的解决方案,具有重要的借鉴意义。同时,北跨携河发展有利于引导济南城市人口、基础设施和产业向北拓展,扩大辐射带动效应,带动黄河两岸经济高效、一体化发展,加快实现济南建设“大强美富通”现代化大都市的目标。
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