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无坚不摧的大盾构,竟在厦门海底遭遇了地下“长城”

科普小知识2021-11-13 04:47:21
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几千年来,长城阻挡了无数来自北方的敌人。

然而,你能想象吗?在厦门的西部海域,有一座神奇的天然“长城”,曾经阻挡了坚不可摧的盾牌,阻挡了厦门地铁2号线多次穿越海底隧道。

7月1日,中国岩土力学与工程学会组织召开了“厦门海域复杂环境地质条件下地铁海底隧道关键施工技术研究与应用”科技成果评估会议。施工技术成果达到国际领先水平,为中国海峡隧道的未来建设积累了宝贵的经验和重要的技术储备中国工程院院士、专家委员会主任钱七虎代表专家组说。

换句话说,盾牌成功地突破了地下的“长城”防线。“盾构将于2016年1月开工,隧道将于2019年3月完工。”厦门铁路集团负责人表示,厦门地铁2号线是连接厦门岛和海沧区的快速跨海通道,全长41.64公里,其中海底隧道2.8公里,穿越厦门西部海域,是全线最难控制的重点工程。

无坚不摧的大盾构,竟在厦门海底遭遇了地下“长城”

“由于火山爆发和其他原因,这里的海底地质结构非常复杂多样。地质勘探报告显示,2.8公里范围内覆盖着孤立的岩石群、基岩凸起和落石(即天然的“长城”),第十四铁路局厦门地铁隧道工程总工程师徐磊说。

地铁2号线穿越厦门西海域为主要通道,设计只能选择穿越海底隧道的方式。

这些防线是如何突破的?

为了穿越这条跨海隧道,中铁十四局调集了最先进的掘进机械、全国顶尖的专家咨询团队和最专业的施工队伍。

隧道盾构段长2.784公里,有两条双隧道和两台复合泥水平衡盾构机。防护罩直径为7.043米。盾构机将于2016年1月开始行驶。

无坚不摧的大盾构,竟在厦门海底遭遇了地下“长城”

"尽管有初步的地质勘探报告,许多困难和危险的条件在盾构掘进期间仍然是意想不到的."徐磊说。

无论是软土还是硬岩,盾构掘进都有比较成熟的经验。2016年7月,海底隧道施工中遇到的一大群巨石是前所未有的。经过后来的勘探,这个孤岩群长13.5米,大多是长约1.2米的巨石!“盾构机根本不能进行掘进。一旦它推进,孤立的岩体就会跑掉。”徐磊说。

传统的方法,如风镐削片和静态爆破都失败了。最后,人们找到了一把液压锯,它将每块巨石切割成小块,然后用手将它们运出仓库。"累计进仓压力3475,人工清除漂石1000多立方米,海上漂石爆破2519立方米,海底压力变化712刀."徐磊说,这在中国隧道建设史上是罕见的。

无坚不摧的大盾构,竟在厦门海底遭遇了地下“长城”

花了五个月的时间才穿过孤独的摇滚乐队。此后,2018年5月29日,隧道右线遇到全断面坍塌岩石和软弱夹层。“岩石像是被精心建造起来的,整齐地堆放在一起。非常像长城。”项目副经理吴玉理表示,盾构机刀盘的旋转导致扭矩增加,并阻碍了循环。此外,全断面岩层中出现软弱夹层,软如土,边缘布满石块。

同样,灌浆加固+带压力清洗的仓库入口花费了161天。带着压力进入的仓库达到了600多个仓库,并且花了5个多月才突破这条“长城防线”。

除了“长城”和孤立岩群,开挖还遇到了罕见的“上硬下软”地层和地质断裂带。"顶部的堤坝被打破了,许多巨石从顶部压下来,堵塞了刀头."根据许多专家会议的分析。

所有这些困难都一一克服了。

无坚不摧的大盾构,竟在厦门海底遭遇了地下“长城”

无坚不摧的大盾构,竟在厦门海底遭遇了地下“长城”

专家认为,我国首个跨海地铁盾构隧道工程的实施,实现了我国第一次海上漂石和基岩凸起的处理,我国第一次海底冻结法施工,以及我国前六次施工技术创新,如采用平衡盾构泥浆保持泥水盾构压力,为今后类似工程提供了宝贵的实践经验。

“在极其复杂的地质条件下,所采用的不良地质处理、设备选择、参数配置和施工工艺总体上是合理的,掘进效率总体上处于较高水平。”钱七虎院士对项目的整体进展做出了这样的评价。