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“地表最强”!国内最大直径双模盾构机顺利始发!

发表于:2021-03-02 来源:建筑时报   浏览次数:

  近日,国内最大直径土压-泥水双模盾构机—— “紫瑞号”在成都铁路枢纽紫瑞隧道顺利完成始发,标志着成都铁路枢纽环线建设取得重大进展。

  紫瑞隧道的特别之处

  紫瑞隧道所处区域为高富水砂卵石地层,60至200毫米粒径卵石含量高达60%,还有粒径超过500毫米的大漂石。卵石强度最大可达167.6兆帕,比常规工程建设使用的混凝土强度要高5倍,地下水位高且渗透系数高达每天35米,地下水流量大且补给快,该类地层中盾构施工存在设备磨损严重、地表沉降难控制易塌方、容易喷涌、周边建(构)筑物保护手段有限等多重困难,地质情况极为复杂。

  为兼顾施工效率与安全,中国中铁二院的设计团队与施工方中国中铁二局几经甄选研究,最终选用了目前国内最大直径的土压-泥水双模盾构机——“紫瑞号”盾构机,用于该隧道的施工。这也是国内首次于富水砂卵石地层采用直径12.84米盾构机,刷新了全国大直径盾构机设计记录。

  攻坚利器:一机两用,双管齐下

  “紫瑞号”盾构机除开挖直径超12米外,整机总长约155米,总重量约3200吨,堪称吞石嚼土的“钢铁巨兽”。一般的盾构机都是土压平衡或泥水平衡单一地层平衡掘进模式,当地质条件和周边环境较为复杂时,单一模式会存在适应性不足的问题。

  中国中铁工业旗下中铁装备在“紫瑞号”盾构机具体研制过程中,创新性地采用大直径气垫直排功能的泥水土压双模设计,使其能够根据需要在两种模式之间切换,同时具备泥水与土压平衡盾构机各自的施工优势。当地层自稳性较好时,采用土压平衡模式可降低施工成本、提高施工效率;当地层自稳性较差时,采用泥水平衡模式可有效控制地表沉降和建(构)筑物变形,达到保证施工安全高效的目的。

  与此同时,“紫瑞号”还搭载了新型滚轴采石箱+辊齿式破碎机、膨润土快速膨化系统、连续皮带机出渣系统、同步双液注浆系统等创新设计,可以有效控制掌子面泥水平衡,控制地表沉降,减少土仓滞排的概率,同时减少泥岩地层结泥饼概率,可谓十分先进。

  据悉,紫瑞隧道是成都枢纽西环线成都南至红牌楼段增建第二线工程的控制性节点工程,线路总长1940米,其中明挖隧道长614米,盾构隧道长1326米。作为实现成都西环线双线贯通的最后关键环节、枢纽环线铁路公交化运营改造的重要部分,紫瑞隧道建成后将极大提高成都铁路枢纽疏解能力,对提升成都铁路枢纽地位和实现铁路环线公交化运营具有重要意义。

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