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三模盾构“诞生记”

  来源:中隧网  发布:2020/9/16  浏览:+ 放大字体 | - 减小字体

摘 要:近日,国内首台集“泥水、土压、TBM于一体的三模盾构机——中铁820号,在中铁华隧联合重型装备有限公司(以下简称中铁华隧)正式完成组装。该盾构由广州地铁集团、中铁装备集团、中铁华隧共同研发,将投入到广州地铁七号线二期萝岗至水西区间,该项目由广州轨道交通建设监理有限公司监理。

近日,国内首台集“泥水、土压、TBM于一体的三模盾构机——中铁820号,在中铁华隧联合重型装备有限公司(以下简称中铁华隧)正式完成组装。该盾构由广州地铁集团、中铁装备集团、中铁华隧共同研发,将投入到广州地铁七号线二期萝岗至水西区间,该项目由广州轨道交通建设监理有限公司监理。

回顾三模式或多模式盾构概念的提出和研制历程,真可谓“梅花香自苦寒来” !

2000年,广州地铁二号线首期段建设过程中,广州地铁将一号线用过的日本“住友”厂生产制造的泥水盾构机改造成“复合型”土压盾构机第一次穿越珠江,因为“喷涌”严重,第一台机穿越珠江180米历时6个月,并曾引发江底沉陷。困局之下,广州地铁自身培养的第一任现场总监竺维彬等提出四大建议:1.今后跨珠江线路原则上放在中风化地层中;2.盾壳设置径向孔,既可用作应急注浆封水,又可探查洞身所在的地质情况;3.复合地层滚刀与刮刀高差应大于2.5cm;4.螺旋输送器开口接泥水管,尝试用泥水模式来平衡。前三项在随后的线路和盾构设计中均已落实;第四项虽然不很成功,但已形成“双模盾构”的概念雏形,明确了今后努力的方向。

图一:一号线住友泥水盾构刀盘

图二:二号线土压平衡盾构机

图三:珠江底盾构喷涌

双模盾构概念提出时合影

到2004~2005年,广州地铁3号线日产泥水盾构穿越500米宽的珠江时,因“滞排”掘进困难、江底塌方、刀盘损坏,时任建设总部总经理的竺维彬等与勇于创新的“广东华隧”总经理赵晖、总工易觉、凌波等商定,要彻底解决“喷涌十滞排”双险问题,必须研制出“双模盾构”!于是华隧与三菱合作,历时八年辛劳,终于在2012年研制出全球第一台“泥水和土压并联式”盾构机,并成功应用于九号线。

图一:三号线刀盘损坏修复图

图二:全球第一台“泥水和土压并联式”盾构机

2016年,准备上马广州地铁七号线北延段,有一段长距离过硬岩的山体,而两端又是易发生“喷涌”和“滞排”的复合地层,怎么办?此时,又逢川藏铁路即将上马,类似地质很多,困难很大。于是,分管建设的广州地铁常务副总经理兼广州地铁盾构技术研究所首席专家竺维彬组织历经二十多年潜心钻研的广州地铁相关专家,提出了三模盾构概念和研制三模盾构的技术路线, 借助2018年在广州东方宾馆举办的“盾构国际会议”国际上第一次正式公布“三模盾构”或“多模盾构”的概念,期间中铁装备卓普周总经理、王杜娟总工、中铁隧道局洪开荣总工积极响应、非常重视,不惜血本,联合广轨监理等日夜攻关,至今终于有了阶段性成果。

图一:竺维彬在“盾构国际会议”上作报告

图二、三:三模盾构设计联络会

七号线地质图

国际首台三模盾构下线

编辑:郑洁

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