“啃”得了硬巖“吞”得下軟土 推力4086噸“大塊頭”高效挖地鐵

雙模式盾構(gòu)機的刀盤中心區(qū)域為整體鍛造，穩(wěn)定性更強。

海峽網(wǎng)8月8日訊（福州晚報記者 李錦清 文/攝）福州地鐵建設(shè)再添新利器！記者獲悉，前日，在福州地鐵4號線林浦站-城門站區(qū)間（林城區(qū)間）左線，根據(jù)福州地鐵施工條件量身定制的雙模式盾構(gòu)機順利始發(fā)。

這臺雙模式盾構(gòu)機在區(qū)間隧道掘進施工時，軟硬通吃，既“吞”得下軟如豆腐的淤泥層，也“啃”得了堅硬如鐵的硬巖層，實現(xiàn)一“掘”到底，改變了以往面對不同地質(zhì)條件需要更換不同掘進設(shè)備的地鐵施工情形。

據(jù)了解，這種雙模式盾構(gòu)機代表了目前國內(nèi)盾構(gòu)行業(yè)的先進技術(shù)，福州因此成為全國首批使用雙模式盾構(gòu)機的城市之一。

“大塊頭”有“大智慧”

昨日，在地鐵林浦站的地下施工空間，記者看到，前日已從林城區(qū)間左線始發(fā)的EPB/TBM雙模式盾構(gòu)機，在工人的操作下，正在開展掘進作業(yè)。

這臺雙模式盾構(gòu)機，是個“超級大力士”。工作人員介紹，盾構(gòu)機總長約130米，足有兩層樓高，有著4086噸的推力，盾構(gòu)機自身部件就有500噸重，“穿”上護航作業(yè)施工的黃色套筒后，整體重量更是達到了700噸。這么個大家伙，分解拆裝到14輛大卡車上后，前后花了半個月時間，才得以從產(chǎn)地廈門運抵福州。

當然，雙模式盾構(gòu)機不僅僅有“大塊頭”，多種科技手段的加持，也讓它有了“大智慧”。福州地鐵4號線3標10工區(qū)項目負責人謝茂累舉例說，通過豆粒石噴射系統(tǒng)操作，設(shè)備就能精準完成對盾構(gòu)機管片細微縫隙的填充及注漿，保證管片的穩(wěn)定性和掘進效率。與此同時，對于硬巖掘進模式下的盾構(gòu)機內(nèi)部粉塵和高溫問題，研發(fā)人員通過運用土倉噴霧系統(tǒng)、干式除塵器、空氣制冷系統(tǒng)等技術(shù)一一予以解決。外國專家評價，這種盾構(gòu)機的內(nèi)部環(huán)境可達到“讓人睡在里頭”的條件。

據(jù)了解，目前這臺在林城區(qū)間投用的雙模式盾構(gòu)機，既能在特定地層下高效掘進，也能實現(xiàn)對地表沉降的高精度控制，預計施工效率至少能提高35%。

一機雙模軟硬通吃

記者了解到，普通的盾構(gòu)機模式單一，碰到硬巖層掘進時，往往需要更換掘進設(shè)備，而且更換設(shè)備耗時長，至少需要兩個月。謝茂累介紹，相比前者，雙模式盾構(gòu)機的機身內(nèi)置有土壓平衡掘進和硬巖隧道掘進兩種模式，兩種模式之間切換自如。在掘進軟土層時，雙模式盾構(gòu)機可變身土壓盾構(gòu)機，在掘進長距離硬巖段時，又能切換成硬巖掘進機。模式切換時間只要兩周左右，還可減少刀盤刀具磨損。

這種新式盾構(gòu)機正是為福州地鐵復雜的施工條件量身定制的。據(jù)了解，林城區(qū)間單線長約2173米，區(qū)間土層軟硬不均，穿越地層含較軟的淤泥和堅硬的微風化巖，其中富含硬巖段長達1300米，巖層平均硬度達到143兆帕，硬度最高的巖石達到193兆帕。

“對于地鐵施工來說，淤泥層就好比豆腐般柔軟，193兆帕的硬度，又幾乎達到了鐵的強度。”福州地鐵集團副總工程師張華介紹，針對林城區(qū)間的地質(zhì)特點，去年8月，福州地鐵集團就帶領(lǐng)施工單位、設(shè)計單位、設(shè)備廠家、同濟大學、福州大學等相關(guān)機構(gòu)和專家，成立科研攻關(guān)課題小組，最終研制出EPB/TBM雙模式盾構(gòu)機，實現(xiàn)一臺機子軟硬通吃，不管是軟土還是硬巖，都能用最合適的模式掘進。

據(jù)了解，當前福州地鐵已進入多線路齊建的關(guān)鍵階段，目前地面27米下方的福州地下空間，包括兩臺雙模式盾構(gòu)機在內(nèi)，共有36臺盾構(gòu)機已經(jīng)下井，推動福州地鐵安全、高效建設(shè)。