四川水利建設(shè)首次使用盾構(gòu)機(jī)穿越江底 創(chuàng)造多個(gè)行業(yè)紀(jì)錄

伴隨著機(jī)器轟鳴聲，堅(jiān)硬的巖層被盾構(gòu)機(jī)頭上的刀片迅速切分成碎屑……近日，向家壩灌區(qū)北總干渠貓兒沱江底隧洞項(xiàng)目開(kāi)建。該隧洞全長(zhǎng)1352米，有400米下穿岷江江底。這是我省水利建設(shè)史上首次使用盾構(gòu)技術(shù)穿越江底，也是目前全國(guó)水利行業(yè)采用的最大直徑盾構(gòu)機(jī)。

成本增加57% 盾構(gòu)技術(shù)仍是最佳選擇

渠道跨江河，一般有兩種方式：一是在江面上搭建渡槽，另一種就是在江底修建隧洞。相比于搭建渡槽，修建江底隧洞從資金和技術(shù)方面都有更高要求。

“主要是基于兩方面的考慮。”中鐵十二局集團(tuán)第七工程有限公司向家壩灌區(qū)北總干渠一期工程項(xiàng)目部副總工程師劉宇琦介紹，貓兒沱江底隧洞穿越的岷江段是長(zhǎng)江上游珍稀特有魚(yú)類(lèi)國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)重要水域，如果采用搭建渡槽的方式，勢(shì)必要在江面上施工，會(huì)對(duì)江內(nèi)水生生物造成影響，此外還會(huì)影響航道正常通航。

隧道施工，傳統(tǒng)的掘進(jìn)方式一般是鉆爆法，即在巖壁上鉆孔后放入炸藥進(jìn)行爆破，優(yōu)點(diǎn)在于成本低，缺點(diǎn)就是速度慢。江底施工，鉆爆法的安全風(fēng)險(xiǎn)更是增加不少。“經(jīng)過(guò)反復(fù)論證，我們決定采用更先進(jìn)的盾構(gòu)技術(shù)。”向家壩灌區(qū)公司總經(jīng)理廖建強(qiáng)介紹，盡管盾構(gòu)技術(shù)讓成本增加了57%，但建設(shè)效率增加，施工周期可大大縮減。

克服多重難關(guān) 創(chuàng)造多個(gè)行業(yè)紀(jì)錄

地鐵、市政道路等場(chǎng)景使用的盾構(gòu)機(jī)開(kāi)挖直徑一般在6.2米左右，而貓兒沱江底隧洞的開(kāi)挖直徑達(dá)到了9.2米，一般盾構(gòu)機(jī)無(wú)法直接拿來(lái)使用。

“如果定制一臺(tái)新盾構(gòu)機(jī)，要1.5億左右。業(yè)主方、施工方與中鐵重工合作，租用了一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)在長(zhǎng)沙進(jìn)行了改裝，改裝費(fèi)用只花了2000多萬(wàn)元。”劉宇琦介紹，當(dāng)時(shí)用了50多輛重型卡車(chē)才把這個(gè)1300多噸的“大家伙”從長(zhǎng)沙運(yùn)到宜賓。

在400米長(zhǎng)的岷江江底，覆土埋深最淺處僅11米，盾構(gòu)機(jī)下穿過(guò)程中將承受巨大水頭壓力。“相當(dāng)于每平方米的面積上要承受1.2噸的重量，面臨旋流和透水裂隙層等風(fēng)險(xiǎn)，施工具有很大挑戰(zhàn)。”劉宇琦介紹。

對(duì)此，項(xiàng)目部對(duì)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行了優(yōu)化升級(jí)，采用泥水加土壓的雙模平衡式盾構(gòu)技術(shù)進(jìn)行掘進(jìn)。“兩種模式可在不同地質(zhì)情況下無(wú)縫切換。比如在岷江江底，盾構(gòu)機(jī)就可以切換到泥水模式進(jìn)行掘進(jìn)，確保掘進(jìn)效率的同時(shí)兼顧安全。”劉宇琦說(shuō)，這是全國(guó)水利項(xiàng)目首次使用泥水加土壓的雙模平衡式盾構(gòu)機(jī)。

盾構(gòu)機(jī)從岷江右岸始發(fā)，下穿民房、繞城高速、岷江后，從一個(gè)直徑22.4米、深度113.5米的超深大直徑豎井內(nèi)拆解退場(chǎng)，這也是全國(guó)水利項(xiàng)目目前最深的大直徑超深接收豎井。

廖建強(qiáng)介紹，貓兒沱江底隧洞于去年11月進(jìn)場(chǎng)，預(yù)計(jì)2023年完成隧洞施工。“該項(xiàng)目的順利施工為向家壩灌區(qū)工程北總干渠一期一步工程2024年8月達(dá)到通水條件奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，也可為我省今后大洞徑穿江底隧洞的工程施工積累經(jīng)驗(yàn)。”(記者 邵明亮)

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