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【地盾】
濟(jì)南的軌道交通施工將用上濟(jì)南產(chǎn)的盾構(gòu)機(jī)。昨日我省首臺(tái)大直徑地鐵隧道盾構(gòu)機(jī)“開拓一號(hào)”正式“下線”,一個(gè)月后它將鉆進(jìn)R1線地下段開始工作。記者了解到,R1線也將因此成為全國(guó)首條運(yùn)用大直徑地鐵盾構(gòu)機(jī)鉆洞的線路。由于直徑大后期維護(hù)更方便,在隧道百年使用壽命到期后,不用拆除重建,只需在隧道內(nèi)部進(jìn)行鋼板加固即可。 本版撰稿 記者高玉龍
1、刀盤
也是盾構(gòu)機(jī)的牙齒:刀盤上可根據(jù)不同地質(zhì)條件,安裝不同的刮刀、單刃或雙刃滾刀及超挖道具等,隨著刀盤的旋轉(zhuǎn),開挖面上的土體、硬巖、砂卵石等被切削或擠壓下來,通過獨(dú)特設(shè)計(jì)的大開口率刀盤快速收集到泥土倉(cāng)。
2、盾體
相當(dāng)于盾構(gòu)機(jī)的胃:盾體內(nèi)含有泥土倉(cāng),泥土倉(cāng)內(nèi)安裝著多個(gè)傳感器,隨時(shí)監(jiān)控艙內(nèi)的壓力,根據(jù)壓力大小系統(tǒng)將及時(shí)啟、閉螺旋輸送機(jī),將多余的渣土通過后配套設(shè)備和豎井運(yùn)送到地面。
3、管片拼裝
盾構(gòu)機(jī)的隧道拉鏈:盾構(gòu)機(jī)配置了六自由度隧道預(yù)制管片拼裝機(jī)構(gòu),管片拼裝機(jī)完成管片安裝,盾構(gòu)機(jī)遇到巖層時(shí),每天可以組裝3到5環(huán),遇到軟土?xí)r,則每天可以組裝10到15環(huán)。通過掘進(jìn)、管片安裝和再掘進(jìn)、再安裝的不斷交替,隧道掘進(jìn)得以順利進(jìn)行。
4、推進(jìn)
這是盾構(gòu)機(jī)的心臟:刀盤旋轉(zhuǎn)時(shí)推進(jìn)油缸伸出,通過頂住隧道的襯砌管片把推力傳給刀盤,推動(dòng)盾構(gòu)機(jī)前行。
整機(jī)都是為“泉城”量身打造
“眾人都在歡呼盾構(gòu)機(jī)的順利下線,可知背后多少人的日夜辛勞?愛過知情重,醉過知酒濃,繁華過后還是每天的柴米油鹽。”濟(jì)南首條地鐵線R1線專門打造的盾構(gòu)機(jī)“開拓一號(hào)”正式下線后,濟(jì)南重工股份有限公司辦公室主任于海波在17日12點(diǎn)07分在微信朋友圈感慨道。
之所以會(huì)有這樣的感慨,一方面這是濟(jì)南重工第一次生產(chǎn)盾構(gòu)機(jī),還是我省第一臺(tái)套大直徑地鐵隧道盾構(gòu)機(jī),工作千頭萬緒,成功來之不易,另一方面,這臺(tái)盾構(gòu)機(jī)也是結(jié)合濟(jì)南地鐵施工特點(diǎn)量身訂造。
濟(jì)南重工股份有限公司技術(shù)工程師許京偉告訴記者,盾構(gòu)機(jī)一般分為軟土盾構(gòu)機(jī)、硬巖盾構(gòu)機(jī)和復(fù)合盾構(gòu)機(jī)三類,而本次生產(chǎn)的“開拓一號(hào)”是專門針對(duì)濟(jì)南的“泉城”特質(zhì)進(jìn)行制造的復(fù)合盾構(gòu)機(jī)。“該盾構(gòu)機(jī)采用大開口率、一體式面板結(jié)構(gòu)掘進(jìn)刀盤,配合采用多制式刀盤運(yùn)行控制,刀盤配備了41刃高強(qiáng)材料滾刀,可以滿足濟(jì)南土巖交替、軟硬不均和全斷面嚴(yán)實(shí)復(fù)雜底層的掘進(jìn)要求,來提高在砂土地層掘進(jìn)的效率。”
同時(shí),針對(duì)濟(jì)南特殊的地質(zhì)結(jié)構(gòu),“開拓一號(hào)”還配備了特殊的膨潤(rùn)土箱,如此可更好的將挖掘出的土渣運(yùn)輸出來。“可以說,整個(gè)盾構(gòu)機(jī)都是為濟(jì)南進(jìn)行量身打造的,針對(duì)濟(jì)南地質(zhì)的特點(diǎn),專門進(jìn)行了制造。”
下月底上崗R1線,每月可掘進(jìn)200米
記者在濟(jì)南重工股份有限公司的生產(chǎn)車間看到了這個(gè)造價(jià)5000萬的“大塊頭”。作為“開拓一號(hào)”的技術(shù)負(fù)責(zé)人,正在現(xiàn)場(chǎng)的許京偉告訴記者,“開拓一號(hào)”開挖直徑6.68米,總長(zhǎng)85米,總重量達(dá)515噸,最小轉(zhuǎn)彎半徑250米,主要由刀盤、盾體、管片拼裝機(jī)等10多個(gè)部分組成,具備土體開挖、渣土輸送、隧道襯砌與澆注、測(cè)量導(dǎo)向功能。“這套設(shè)備被稱為‘工程機(jī)械之王’。”
正式下線的“開拓一號(hào)”目前已經(jīng)組裝并完成調(diào)試,預(yù)計(jì)在6月30日正式運(yùn)輸?shù)匠氰FR1線的施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行服役。
85米長(zhǎng)的“開拓一號(hào)”如何從濟(jì)南東部長(zhǎng)距離的運(yùn)輸?shù)綕?jì)南西部R1線施工現(xiàn)場(chǎng)?許京偉告訴記者,這需要對(duì)“開拓一號(hào)”重新進(jìn)行分解,待運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)后再進(jìn)行組裝。“整個(gè)盾構(gòu)機(jī)將分為12段運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng),到現(xiàn)場(chǎng)后再進(jìn)行組裝,然后再進(jìn)行調(diào)試,調(diào)試完后就可以正式工作了,目前施工現(xiàn)場(chǎng)正在做前期準(zhǔn)備工作。”
盾構(gòu)機(jī)在地下的掘進(jìn)速度,也視不同的地質(zhì)情況分別不同。一般來說,遇到巖層時(shí)盾構(gòu)機(jī)每分鐘可掘進(jìn)7毫米,每天大約能夠掘進(jìn)3到5米,而遇到軟土則要快一些,每天可掘進(jìn)20米左右。“就濟(jì)南的地質(zhì)結(jié)構(gòu)而言,盾構(gòu)機(jī)每月可掘進(jìn)200米左右,砂石層每2公里就需要換一次滾刀。”許京偉表示,不過,由于每換一次滾刀需要重新打一次豎井,因此本次制造的“開拓一號(hào)”結(jié)合了R1線前期的地質(zhì)考察,基本不會(huì)出現(xiàn)中途進(jìn)行更換滾刀的情況。
按照計(jì)劃,首臺(tái)為R1線工作的盾構(gòu)機(jī)“開拓一號(hào)”在王府莊西1公里左右“下井”后,將向大楊莊方向掘進(jìn)1.5公里左右,這也是“開拓一號(hào)”在R1線建設(shè)中的全部任務(wù)。如此算來,“開拓一號(hào)”將在R1線上服務(wù)長(zhǎng)達(dá)一年之久。
一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)“壽命10公里”
造價(jià)為5000萬元的盾構(gòu)機(jī),也有使用壽命,“開拓一號(hào)”的設(shè)計(jì)壽命是10公里,那么在R1線完成1.5公里的使命后將會(huì)何去何從呢?對(duì)此,許京偉告訴記者,“開拓一號(hào)”完成R1線的建設(shè)任務(wù)后,將會(huì)繼續(xù)用于其他地鐵線路的建設(shè)。“實(shí)際上,一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)在使用五到六公里后,就已經(jīng)完成了它的價(jià)值,10公里后已經(jīng)是超級(jí)發(fā)揮了。”
按照規(guī)劃,R1線的王府莊站、大楊莊站、濟(jì)南西站站、演馬莊西站為地下施工,長(zhǎng)度為9.7公里,一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)自然不夠使用,因此整條R1線的地下施工將有5臺(tái)兄弟“盾構(gòu)機(jī)”共同攜手工作。“按照計(jì)劃,除了“開拓一號(hào)”,5 月底還有一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)將下線,而6月份有兩臺(tái)下線,七八月還有兩臺(tái)下線。”
許京偉還告訴記者,目前在全國(guó)已建成的地鐵中,隧道直徑基本都在5.8米之內(nèi),而隧道的使用壽命基本在100年左右,100年之后,過窄的隧道直徑則會(huì)影響到地鐵的運(yùn)行。不過,“開拓一號(hào)”可形成5.8米的隧道直徑,100年之后只需維修加固后便可繼續(xù)使用。“到了100年以后,需要對(duì)隧道進(jìn)行加固,如果直徑較小,那么加固后就會(huì)影響地鐵的正常運(yùn)行,到這次盾構(gòu)機(jī)能夠形成較大的直徑,以后在加固后也不會(huì)影響地鐵運(yùn)行,再過100年之后再對(duì)加固鋼板進(jìn)行更換就行,不用再進(jìn)行拆除重建了。
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