青岛地铁首个TBM区间贯通

□本报记者白晓

8月7日,青岛地铁2号线海安路站—海川路站区间贯通。此区间贯通长度为941米,施工历时4个多月,是青岛地铁首个采用TBM(全断面隧道掘进机)施工贯通的区间。

4个月挖了941米

上午9点左右,记者来到青岛地铁2号线海川路车站施工现场,沿着竖井到达28米深的地下。隧道断面处传来震耳欲聋的机器轰鸣声,泥沙、石块纷纷落下。一旁的施工人员说,岩壁对面TBM的巨大刀盘正甩着41把“大刀”不停地旋转推进。

约摸半小时,坚硬的岩壁像一层“窗户纸”般被机器捅破,施工断面成功打通,现场尘土飞扬,施工人员立刻上去洒水除尘。

中国铁建项目总部副指挥长蔚东绪宣布:“青岛地铁2号线海安路站到海川路站长达941米长的隧道区间左线正式贯通,让海安路站和海川路站之间得以连通。这标志着青岛地铁首个TBM区间贯通!”

“从正式掘进到现在贯通,只用了4个多月的时间,效率确实够高。”中铁十八局青岛地铁2号线项目部项目经理施红忠介绍,相对于传统的钻爆法施工,TBM最大的优势就是掘进速度快。在这次区间贯通施工中,TBM先后创造了最高日进尺22.5米,最高月进尺350米,而钻爆法日进尺为一两米,TBM平均是它的七八倍,效率非常高,这段近1000米的隧道,用钻爆法差不多得花两年的时间。

国内轨道交通隧道施工

首次使用硬岩掘进机

海安路站—海川路站施工段采用的TBM为DSUC型双护盾隧道硬岩掘进机,在国内城市轨道交通隧道施工中也尚属首次使用。

没有经验可借鉴,所有问题都需摸索。据了解,现阶段TBM还没有达到最佳状态,故障时有发生,工人平均每天需要花费4个小时对设备进行调试,有时排除故障比较困难,一整天都无法开工。另外,TBM每天开工前都需要进行打油、清理等保养,因此在开工期间,工人都在争分夺秒地施工。

“TBM项目组共有大约30位技术人员,再加上施工工人,总共有近200人。TBM是24小时作业,工人每天要分三班,每班工作时间为8～10小时。”施红忠表示,夏季地下相对凉爽一些,但是TBM周围的温度却高达37℃,在这种情况下,光穿短袖已经非常热了,而他们还必须穿着工作服、长裤和工作鞋,忙起来顾不上擦汗。

“掘进机在施工时,我们是看不到它的作业面的,掘进机在旋转中不断前进,它面对的全是坚硬的岩石,但当它过去后,它后面就是直径6米多宽的‘毛坯房\’,施工人员要立即进行衬砌。”施红忠介绍。

这台TBM总长135米,开挖直径6.3米,总重量850吨。主要由刀盘、前盾、后盾、管片拼装和后配套等组装,主要工作原理就是利用回转刀具来挤碎围岩并形成整体断面,轮状结构的刀盘就是它开挖硬岩的利器,刀盘上配备了41把盘形滚刀,直径19英寸,每把刀重达180公斤。由于花岗岩硬度高,刀具磨损也较大,每天差不多都要更换3到5把刀具。

5台大型机械累计掘进2230米

青岛地铁2号线隧洞大部分地段位于花岗岩地层,岩石强度高,石英含量高,技术风险和安全风险大,同时隧道以反坡施工为主,矿车出渣及排水困难,对设备的适应性和施工管控都提出了很高的要求。

在2号线施工中,青岛地铁首次引入TBM施工。据悉,2号线共有东西两段采用TBM施工,东段共分了海安路站—海川路站、海川路站—海游路站、海游路站—麦岛站、麦岛站—高雄路站等4个区间,全长7198米。目前,海安路站—海川路站的右线也在加紧掘进中,预计9月份能实现贯通。

中船重工轨道交通装备有限公司董事长初兴仁介绍说,中船重工于2013年投产的4台双护盾隧道掘进机和1台ETB隧道掘进机,全部用于青岛地铁2号线工程施工,目前5台大型机械已累计掘进2230米。

“面对技术及施工难题,参建各方专家与项目部工程技术人员对方案进行多轮研究论证,积极开展技术攻关以解决机型设备的适应性问题,克服了TBM反坡施工难度大、盾尾内积水积渣多、管片难以拼装、洞内高温炎热等困难,实现了海安路站—海川路站区间的顺利贯通。”初兴仁说,这为青岛地铁机械化作业替代钻爆法施工提供了实践依据,为后续地铁线路高效施工、缩短地铁建设周期、减少对周边环境的影响创造了有利条件。

据悉,除青岛地铁2号线外,1号线建设中也计划投入十几台TBM,其他地铁线建设中也将最大限度地采用机械掘进。

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