建设世界首条特高压穿越长江隧道,将为济南黄河隧道建设提供经验 中铁十四局:打造“大盾构”王牌
□本报记者陈明吴荣欣
8月21日,由驻鲁央企中铁十四局承建的世界上电压等级最高、输送容量最大、技术水平最先进的超长距离GIL创新工程——苏通GIL综合管廊(隧道中铺设气体绝缘金属封闭输电线路)隧道顺利贯通。这是中铁十四局建设的第四条穿长江大直径盾构隧道,在已建成的8条穿长江隧道中,中铁十四局占据半壁江山,打造了“大盾构”施工的王牌,实现了对各种复杂地质的全覆盖,将为济南黄河隧道建设提供宝贵经验。
苏通GIL综合管廊隧道起于南岸(苏州)引接站,止于北岸(南通)引接站,隧道长5468.5米,盾构直径12.07米,是穿越长江的大直径、长距离过江隧道之一。该项目由国家电网投资47.63亿元、中国铁建第四勘测设计院设计、中铁十四局集团施工,计划2019年建成投运后实现合环运营,世界首个特高压交流双环网也将形成。
据了解,在以中国工程院院士钱七虎为组长的专家组充分论证下,综合考虑江苏这一段的地理条件和长远经济发展,国家电网公司决定采用隧道方式过江。
“江中地质条件复杂,具有高透水性、高密实度、高石英含量等特点,隧道将穿越长江大堤、长距离有害气体地层、江中冲槽段,技术难度大、施工风险高。”中铁十四局苏通GIL综合管廊工程项目负责人陈鹏介绍,“仅就水下施工来说,隧道最深处距离长江水面78.4米,最大水土压力达到9.8巴,相当于一个手指甲盖的面积承受10公斤重的压力,是目前国内埋深最深、水压力最高的电力越江管廊。”
为攻克世界级难题,中铁十四局在以钱七虎为组长的专家组指导下,联合研制适应地质、承压和有害气体地层的盾构机。凭借与海瑞克十多年来的合作,7个半月完成了“卓越号”盾构机选型设计、制造,45天完成了“卓越号”组装,创造了盾构机设计、制造、组装调试的新世界纪录。自2017年6月28日盾构机始发掘进到贯通,用时14个月,日均掘进14.12米,月均417米,创造了世界大直径盾构隧道施工新纪录。
10年时间,中铁十四局已建成的隧道有南京两条过江隧道、扬州瘦西湖隧道、武汉地铁8号线长江隧道、兰州地铁黄河隧道。目前在建的有长江南京五桥夹江隧道、和燕路隧道、芜湖过江隧道,国内第一条海底地铁盾构隧道——厦门地铁跨海隧道,京沈高铁唯一的盾构隧道——望京隧道,北京最大的盾构隧道——京张高铁清华园隧道,万里黄河第一隧——济南黄河隧道。截至2017年底,世界上直径超过14米以上的盾构机数量约42台,45%在中国,中铁十四局自有8台。全球盾构机直径排名前五的项目,中国内陆占四项,中铁十四局承建两项,其中在建的武汉和平路南延穿越黄鹤楼隧道开挖直径16.01米,为国内第二大直径盾构机。
在超大直径和水下盾构施工领域,中铁十四局大盾构率先在国内实现五个“全覆盖”:穿越“江河湖海城”全覆盖,地质条件全覆盖,涉足行业全覆盖,盾构直径全覆盖,施工工艺全覆盖。因为拥有施工核心技术优势,中铁十四局大直径盾构常压换刀技术已经发展到第四代,拥有多层次刀高设计、可伸缩刀盘等150余项发明专利技术和创新工法。
“在济南北跨黄河‘三桥一隧\’中的唯一隧道——济南黄河隧道也将由中铁十四局承建。因此,苏通GIL综合管廊隧道工程也将为济南黄河隧道项目提供技术、理念、人才等支持,将有利于济南黄河隧道工程少走弯路。”中铁十四局大盾构公司工会主席孙锋说。据了解,苏通GIL综合管廊隧道工程先后培养出一大批技术管理精英,目前济南黄河隧道的技术人员和核心管理人员均来自苏通项目。
“济南黄河隧道虽然长度短但直径大,且由于要穿越粉土、粉质黏土、黏土、中砂等地层,施工难度不亚于穿越长江。我们需要更加科学、缜密的研究分析地质结构,对盾构机进行专门设计、制造,借鉴苏通GIL综合管廊隧道工程的成功管理经验,按照行业标杆来建设。”中铁十四局济南黄河隧道项目相关负责人表示。据了解,济南黄河隧道项目将采用2台直径15.74米、长150米的大盾构机,按照施工安排,第一台盾构机2019年5月中旬始发,第二台于2019年8月初始发。使用的盾构机每台重达3000多吨,造价5亿元,刀盘靠22个油缸提供反推力掘进,每分钟掘进一厘米,2.5小时掘进一米,每走一米需要切400多方土,每天掘进8米左右。按照计划,济南黄河隧道工程将于2021年10月调试、验收、通车。
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