近日,上海軌道交通18號線二期江楊南路站至愛輝路站區(qū)間“申承一號”盾構(gòu)機(jī)成功始發(fā)。隨著盾構(gòu)機(jī)順利推進(jìn),正線隧道進(jìn)入管片拼裝環(huán)節(jié),標(biāo)志著預(yù)埋承插式管片這一新工藝技術(shù)的推廣應(yīng)用,又邁出新的步子。
過往的地鐵隧道建設(shè),通常采用螺栓接頭管片。當(dāng)盾構(gòu)通過千斤頂施加壓力,將管片固定在隧道洞壁上時(shí),工作人員會及時(shí)擰緊螺栓,將管片連接固定成環(huán)。等到隧道成型,還需二次檢查,對管片進(jìn)行復(fù)緊操作。
“多年的建設(shè)運(yùn)營實(shí)踐表明,通縫拼裝的螺栓接頭管片具備受力明確、經(jīng)濟(jì)性較好等特點(diǎn)。不過,在外界附加荷載作用下,該拼裝技術(shù)下的隧道會出現(xiàn)滲漏水等情況,后期需要投入更多運(yùn)維力量。”申通地鐵建設(shè)集團(tuán)總師室技術(shù)副主管李華告訴記者。
如今正在推廣應(yīng)用的承插式管片,是國內(nèi)地鐵建設(shè)史上又一變革性技術(shù)應(yīng)用。這一工藝,省去人工擰螺栓的步驟,從中國古建筑的榫卯結(jié)構(gòu)中獲得靈感,采用凹凸結(jié)合的連接方式,將管片拼插在一起,構(gòu)成“環(huán)剛縱柔”的隧道框架。
相較于傳統(tǒng)的螺栓拼接,承插式管片在施工精準(zhǔn)度上實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。它講究嚴(yán)絲合縫,這就意味著在連接頭設(shè)計(jì)、拼裝操作等環(huán)節(jié),都需要做到精準(zhǔn)化匹配、標(biāo)準(zhǔn)化操作。
“以往的螺栓拼裝,工人的操作手勢不一樣,容易出現(xiàn)管片成環(huán)水平不一致。”李華說,承插式管片將生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)及流程統(tǒng)一,只需駕駛員操作拼裝機(jī),節(jié)省人力,成環(huán)精度進(jìn)一步提升,盡可能減少滲漏水等情況。
受地鐵周邊地塊開發(fā)等因素影響,一些不明障礙物可能會留在地下,或是隧道上部荷載發(fā)生變化,加之地鐵運(yùn)行長期震動的影響,致使隧道變形超過規(guī)定的指標(biāo),往往需要定期開展相應(yīng)的“整形”手術(shù)。而承插式管片連接件的剛度更高,可提升隧道環(huán)形結(jié)構(gòu)的受力性能,極大地減輕后期隧道運(yùn)維的壓力。
這一新工藝最早在18號線一期入場段試點(diǎn),隨后又在13號線西延伸、21號線一期、18號線二期等地質(zhì)條件適配的區(qū)間擴(kuò)大應(yīng)用。本次江楊南路站至愛輝路站區(qū)間,是截至目前預(yù)埋承插式管片的應(yīng)用中距離最長的區(qū)間隧道,也是線路曲線半徑最小的區(qū)間隧道,還是線路坡度最大的區(qū)間隧道。
為推動國產(chǎn)研發(fā)繼往開來,上海地鐵開展自主研發(fā),已實(shí)現(xiàn)預(yù)埋承插管片的連接件及管片的全國產(chǎn)化。隨著技術(shù)逐步成熟,還將針對不同直徑的隧道,研發(fā)出更加多樣的連接頭。
“承插式管片也是一項(xiàng)面向未來的技術(shù)。”李華指出,當(dāng)前,建設(shè)行業(yè)正向著全自動化方向演進(jìn),需要每一個環(huán)節(jié)的技術(shù)配合,包括盾構(gòu)機(jī)、隧道管片以及5G網(wǎng)絡(luò)等。“承插式管片落地應(yīng)用,為行業(yè)技術(shù)迭代打下基礎(chǔ)。”(記者 束涵)