由廣東珠三角城際軌道交通有限公司投資建設,中鐵十九局負責施工的的珠三角城際廣佛環(huán)線東環(huán)2標項目,國內(nèi)首臺鐵路大直徑單護盾雙模掘進機日前由EPB模式在線式轉換TBM模式成功,這是我國隧道建造施工行業(yè)又一新技術的成功運用,為國內(nèi)EPB/TBM雙模盾構的推廣做好樣板引路。
廣佛環(huán)線東環(huán)2標三工區(qū)項目控制性工程大源站-太和站區(qū)間施工,投入使用兩臺ZTT9150單護盾雙模盾構機,這也是國內(nèi)首次在鐵路隧道投入使用,大源-太和盾構隧道長6.144公里,上下行線分別涉及兩次模式轉換,始發(fā)后先采用土壓平衡模式(EPB)掘進2535米,而后進行首次模式轉換(EPB→TBM),采用TBM模式掘進2212米,再進行二次模式轉換(TBM→EPB),土壓模式掘進剩余1397米后到達。
近年來,隨著國內(nèi)經(jīng)濟水平的飛速發(fā)展和隧道工程施工工藝技術的進步,我國已成為世界上隧道及地下工程規(guī)模最大、數(shù)量最多、地質(zhì)條件和結構形式最復雜、修建技術發(fā)展速度最快的國家。其中,盾構法作為現(xiàn)代隧道及地下工程項目建設的重要施工方法,因其機械化程度高、施工安全風險低、掘進速度快、施工環(huán)境影響小、復雜地質(zhì)條件適應性強等優(yōu)點而被廣泛應用于城市軌道交通工程、公路工程、鐵路工程、城市綜合管廊隧道等工程領域中,盾構隧道工程建設的規(guī)模逐漸擴大。隨著盾構施工技術的不斷發(fā)展,盾構機的種類也越來越豐富,盾構機上采用的新技術、新工藝越來越多,所能適應的地質(zhì)條件也越來越復雜。
通常情況下,單一模式的盾構機在極端硬巖地層掘進效率低,單護盾或雙護盾TBM無法在復合地層中掘進,此前土壓和TBM兩種功能模式不能同時共存的離線式雙模掘進機在隧道內(nèi)進行土壓和TBM模式轉換時,耗時長達1個多月,影響項目整體工期,且大太區(qū)間盾構隧道地層分布尤為復雜,十余個涉及項均屬國內(nèi)外首次觸及。
為保證施工進度,廣東珠三角城際軌道交通有限公司科學謀劃,積極創(chuàng)新,多次與參建單位一同組織專家論證會,議定使用的土壓平衡(EPB)和全斷面硬巖掘進機(TBM)兩種功能模式可同時共存可切換設計,兼具土壓平衡盾構機和全斷面硬巖掘進機的優(yōu)點,以適應在軟土層、軟巖層和全斷面巖石層復合區(qū)間的順利掘進。設備通過主機皮帶機和螺旋輸送機的平行式設計,減少了以往同類型設備的模式切換時部件拆卸更換的過程,僅需7d即可完成模式轉換,使兩種掘進模式相互轉換更加便捷可靠。參建單位在10月初用時7天完成首次EPB→TBM模式轉換,接著進行刀盤維保,于10月13日進行復推進,單護盾雙模掘進機TBM模式掘進拉開序幕。
全媒體文字記者 黃慶 通訊員 張軍、李世龍、趙霞、張瑜