最聰明盾構(gòu)機(jī)挑戰(zhàn)超級(jí)穿海工程
摘要:原標(biāo)題:最聰明盾構(gòu)機(jī)挑戰(zhàn)超級(jí)穿海工程離大連市中心不遠(yuǎn),有個(gè)梭魚灣,正在建造的中國(guó)航母就停泊于此。大連地鐵5號(hào)線要穿過(guò)這個(gè)海灣,考慮到巨輪出入,不能架設(shè)跨海橋梁,因
原標(biāo)題:最聰明盾構(gòu)機(jī)挑戰(zhàn)超級(jí)穿海工程
離大連市中心不遠(yuǎn),有個(gè)梭魚灣,正在建造的中國(guó)航母就停泊于此。大連地鐵5號(hào)線要穿過(guò)這個(gè)海灣,考慮到巨輪出入,不能架設(shè)跨海橋梁,因此采用海底隧道。而這項(xiàng)工程催生出一臺(tái)超級(jí)裝備。
1月18日,“海宏號(hào)”盾構(gòu)機(jī)在大連始發(fā),它堪稱中國(guó)研發(fā)的最聰明的盾構(gòu)機(jī)。
據(jù)中鐵一局介紹:大連地鐵5號(hào)線火車站到梭魚灣南站的海底隧道全長(zhǎng)2870米,設(shè)計(jì)為直徑12米多的單洞。隧道穿越一個(gè)海底巖溶區(qū)域,有上千個(gè)溶洞,已勘測(cè)的最大溶洞高30米。
隧道工程最怕溶洞:盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)到溶洞,可能會(huì)馬失前蹄,栽下去;穿越溶洞還可能引起坍塌或涌水,威脅生命。
該隧道一路穿過(guò)硬質(zhì)巖石,夾雜溶洞,很不利于施工——地層密度變化大,盾構(gòu)機(jī)更容易歪頭、鉆偏。
海底長(zhǎng)大隧道由于施工難,國(guó)內(nèi)工程屈指可數(shù)。大連5號(hào)線項(xiàng)目曾召開過(guò)15次專家咨詢會(huì)。多名院士和專家確定:國(guó)內(nèi)尚無(wú)先例可循,是世界性難題。
全國(guó)五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)芦@得者、中鐵一局城軌公司副總工程師梁西軍介紹說(shuō):為克服溶洞難題,先用“鉆探+CT”來(lái)掃描??睖y(cè)船在海上隔十幾米垂直鉆下一個(gè)洞取樣(就像洛陽(yáng)鏟),并在相鄰兩洞中一個(gè)放入振動(dòng)裝置,一個(gè)放入測(cè)量器。測(cè)量機(jī)械振波的變形,摸清海底的溶洞。接下來(lái),施工船用混凝土或者適當(dāng)材料注滿溶洞。好讓盾構(gòu)機(jī)鉆實(shí),不鉆空。
海宏號(hào)盾構(gòu)機(jī)是中國(guó)中鐵專門為該工程研發(fā)的,也是世界上現(xiàn)有功能最全的盾構(gòu)機(jī),核心部件設(shè)計(jì)全球領(lǐng)先。
海宏號(hào)的設(shè)計(jì)師張國(guó)良說(shuō):海宏號(hào)刀盤直徑12.26米,整機(jī)長(zhǎng)度約158米,總重約2840噸。它的一個(gè)特色,是配備了更精良的傳感系統(tǒng),盾構(gòu)機(jī)在掘進(jìn)時(shí)“感到”力量不平衡,就能盡快調(diào)整。
海宏號(hào)還搭載有地震波超前物探系統(tǒng),并配備了一根注入管,前方發(fā)現(xiàn)未預(yù)料的溶洞,可以即時(shí)注滿空洞,盾構(gòu)機(jī)再向前鉆。
海宏號(hào)還具備一個(gè)極有用的本事:常壓換刀。盾構(gòu)機(jī)有幾十上百個(gè)“牙齒”,刀盤一轉(zhuǎn)它們就啃掉巖石和泥土。刀齒會(huì)磨損,需要更換。但在幾十米深的海底,刀盤后的空艙內(nèi),氣壓巨大。以往是由專業(yè)人員提前適應(yīng)氣壓,進(jìn)艙換刀。
海宏號(hào)不一樣,它的牙齒向后退出時(shí),“牙齦”可自動(dòng)愈合——刀齒周邊的小門,嚴(yán)絲合縫地閉上,隔絕外面的壓力。換刀人員因此可以在常壓下工作。做到這點(diǎn)不容易,因?yàn)榧幢阌幸活w小石子硌在門縫中間,也會(huì)給常壓艙帶來(lái)災(zāi)難。
海宏號(hào)在12.26米直徑的較小刀盤上實(shí)現(xiàn)常壓換刀,也創(chuàng)造了一個(gè)世界之最。海宏號(hào)的啟用,意味著跨海隧道工程領(lǐng)域,中國(guó)又掌握了一項(xiàng)絕技,給海底長(zhǎng)大隧道施工開辟了新天地,因此被媒體廣泛關(guān)注。
責(zé)任編輯:fl
(原標(biāo)題:科技日?qǐng)?bào))
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