攻克最大风险源!南京和燕路过江隧道成功穿越江底

盾构机井下施工

扬子晚报网1月22日讯(记者 徐兢)1月22日,记者从中交隧道局南京和燕路过江隧道项目部获悉,随着国产超大直径盾构机“振兴号”掘进至915环,中交隧道局承建的南京和燕路过江隧道右线隧道成功穿越江底最深槽沟,攻克隧道施工最大风险源,隧道建设取得重大节点成果。

据了解,南京和燕路过江隧道是目前长江上建设难度最大的过江隧道,也是全国首例超大直径穿越断层、岩溶地层的过江隧道,位于南京长江大桥和长江二桥之间,是南京在建的5条过江隧道之一,起于栖霞区燕恒路与和燕路交叉口,终于浦仪公路互通,路线全长约17公里。其中,中交隧道局参建的右线盾构隧道全长2.976km,采用城市快速路双向六车道标准建设,设计时速80公里。

隧道呈V字坡

扬子晚报/紫牛新闻记者在项目部图纸上看到,这条过江隧道呈“V”字形坡,此次施工部位即是最深处,也是项目最难之处。隧道一头连着八卦洲,另一头连着燕子矶公园。

“这相当于一个手机上站了一头成年大象的重量,是目前国内隧道工程中水压最高的。”项目总工赵小鹏对扬子晚报/紫牛新闻记者介绍,此次穿越的隧道江底段为断层破碎带,最大水深约为79米,最大水压可达0.79兆帕,覆土最薄处仅10.25米,且透水性强,对盾构机切口压力的控制要求高,断面为硬岩地层,极易发生刀具磨损、江底击穿、盾尾渗漏等风险。

“振兴号”盾构机始发前,科研攻关小组在调研中看到国内其他超大直径盾构隧道因管片上浮而造成严重错台,甚至破损、渗水的“惨状”,便下决心要攻克这一世界难题。一天,项目机电总工徐文礼突然想到了潜水员下潜时佩戴铅块的场景,这瞬间激发出了灵感——通过配重,理论上就可以抵消管片的上浮力。经过反复试验,决定载荷重量控制在200吨为宜,这相当于120头成年大象的重量。当盾构机推进到100环时,管片最大上浮量始终控制在3厘米内,这是国内超大直径盾构施工的最高水平。

巨大的盾构机

赵小鹏表示,若要实现“滴水不漏”,管片拼装质量也很关键。项目管片外径14.5m,管片错台的国家标准是15mm,项目科研攻关小组把这一标准提高到了4mm内。实现的关键手段是高精度测量,通过艰苦攻关,使用已有的全站仪便取得了绝对激光跟踪仪才能达到的测量效果,低成本解决了高精度测量的问题,该解决方案现已申请了专利,在国内多个超大直径盾构工程中得到推广。同时,在穿越断裂带时,采用优化刀具配置、优化掘进参数等方式控制风险源。

自2019年开工以来,南京和燕路超大直径盾构科研攻关小组先后荣获“2018年度江苏省五一劳动奖状”等12项奖项,并取得了多项国家实用新型专利。在科研攻关小组的技术支撑下,企业2019年以来接连斩获了上海机场线、北京东六环等5个超大直径盾构项目的“大单”。

校对 丁皓宇