南寧軌道交通5號線國內(nèi)首臺氣墊式直排雙模盾構機順利穿越邕江
南寧軌道交通5號線五一立交站至新秀公園站區(qū)間(以下簡稱“五新區(qū)間”)自五一立交站大里程端頭始發(fā),下穿自行車總廠居民樓、新福鞋料市場、五一中路小學、麗江花園小區(qū)、三元小區(qū)、地寶小區(qū)等密集建筑群后,到達邕江南岸,然后再穿越邕江、側穿中興大橋后到達區(qū)間風井,通過區(qū)間風井后沿明秀西路向北行進到達新秀公園站接收吊出,區(qū)間隧道左線長度為2091m,區(qū)間右線長度2098m。
一、五新區(qū)間右線選用國內(nèi)首臺氣墊式直排雙模盾構機施工
針對南寧軌道交通5號線五新區(qū)間的地面施工條件以及地質和水文特點,設計制造了國內(nèi)首臺氣墊式直排雙模盾構機用于五新區(qū)間右線施工,該盾構機既具備在粉細砂、圓礫復合地層中下穿建筑物采用泥水模式沉降控制精準的特點,又能發(fā)揮在全斷面泥巖地層中采用土壓模式排碴能力強、掘進效率高的優(yōu)點。
由于雙模盾構機對于南寧地鐵來說是首次嘗試,為了確保模式轉換過程中萬無一失,軌道公司各級領導都是高度重視,認真做好模式轉換之前的各項準備工作,邀請國內(nèi)有類似施工經(jīng)驗的專家,組織召開《雙模盾構機模式轉換施工方案》專家論證會,梳理轉換存在的各類施工風險和技術難點。同時對所有參建人員進行技術交底培訓,模擬模式轉換操作,在轉換前組織參建各方召開專項條件驗收,梳理各項準備工作,確保萬無一失。
二、雙模盾構順利穿越邕江
五新區(qū)間右線經(jīng)過泥水模式→土壓模式→泥水模式→土壓模式的反復模式切換和功能性驗證后,雙模盾構的功能性和可靠性都得到了充分驗證,中鐵685號雙模盾構已經(jīng)完成掘進950環(huán),順利完成了土壓模式穿越邕江泥巖段掘進任務。應用效果如下:
1、在下穿邕江段泥巖地層切換成土壓模式后掘進時間由原先泥水模式90分鐘縮短至30分鐘,每環(huán)節(jié)約用電3400kwh;
2、雙模盾構單日最高掘進25.5m,平均每天日掘進10.3米,掘進效率較2、3號線5.2米/天,工效提高了1倍,雙模盾構穿越邕江累計用時僅44天,較2號線、3號線單一泥水模式盾構穿越邕江時間節(jié)省50%;
3、為了更好的了解掌握雙模轉換程序,雙模盾構目前已經(jīng)完成掘進模式轉換13次,兩種模式切換2小時內(nèi)完成,真正實現(xiàn)雙模轉換的快速切換。
雙模盾構的選型在本區(qū)間具有良好適應性,通過合理掘進模式選擇有效的解決了復雜多變地層及周邊環(huán)境復雜區(qū)域掘進要求。在前期復合地層中采用泥水模式下穿越老舊建筑群,實現(xiàn)了建筑物沉降控制在規(guī)范允許范圍,建筑物累計沉降最大僅-6mm。
三、雙模盾構與2、3號線下穿邕江工效對比分析
5號線五新區(qū)間過江段長度為454米,較2號線過江段330米,3號線405米,穿越長度更長,但雙模盾構穿越邕江有效用時僅22.3天,結合南寧地鐵2號線南朝區(qū)間、3號線青市區(qū)間及5號線五新區(qū)間同類地層邕江段施工進度,及不同盾構機類型對比。3號線直排式泥水盾構比2號線傳統(tǒng)的氣墊式盾構平均進度效率提高約12.3%,有效掘進進度效率提高約80%;5號線雙模盾構比3號線直排式泥水盾構平均進度效率提高約65%,有效掘進效率提高約22%。
自南寧地鐵第一次穿邕江施工以來,從氣墊式泥水盾構到3號線使用直排式泥水盾構、直至5號線使用雙模盾構機。針對南寧地層及各種盾構機使用情況進行摸索總結,在各級領導及專家的幫扶下對刀盤刀具配置、泥水環(huán)流系統(tǒng)、倉壓控制方式以及目前國內(nèi)首次使用的氣墊式直排式雙模盾構,施工技術不斷完善,施工進度不斷提高,為南寧地鐵后續(xù)施工積累了寶貴的經(jīng)驗。
一、五新區(qū)間右線選用國內(nèi)首臺氣墊式直排雙模盾構機施工
針對南寧軌道交通5號線五新區(qū)間的地面施工條件以及地質和水文特點,設計制造了國內(nèi)首臺氣墊式直排雙模盾構機用于五新區(qū)間右線施工,該盾構機既具備在粉細砂、圓礫復合地層中下穿建筑物采用泥水模式沉降控制精準的特點,又能發(fā)揮在全斷面泥巖地層中采用土壓模式排碴能力強、掘進效率高的優(yōu)點。
由于雙模盾構機對于南寧地鐵來說是首次嘗試,為了確保模式轉換過程中萬無一失,軌道公司各級領導都是高度重視,認真做好模式轉換之前的各項準備工作,邀請國內(nèi)有類似施工經(jīng)驗的專家,組織召開《雙模盾構機模式轉換施工方案》專家論證會,梳理轉換存在的各類施工風險和技術難點。同時對所有參建人員進行技術交底培訓,模擬模式轉換操作,在轉換前組織參建各方召開專項條件驗收,梳理各項準備工作,確保萬無一失。
二、雙模盾構順利穿越邕江
五新區(qū)間右線經(jīng)過泥水模式→土壓模式→泥水模式→土壓模式的反復模式切換和功能性驗證后,雙模盾構的功能性和可靠性都得到了充分驗證,中鐵685號雙模盾構已經(jīng)完成掘進950環(huán),順利完成了土壓模式穿越邕江泥巖段掘進任務。應用效果如下:
1、在下穿邕江段泥巖地層切換成土壓模式后掘進時間由原先泥水模式90分鐘縮短至30分鐘,每環(huán)節(jié)約用電3400kwh;
2、雙模盾構單日最高掘進25.5m,平均每天日掘進10.3米,掘進效率較2、3號線5.2米/天,工效提高了1倍,雙模盾構穿越邕江累計用時僅44天,較2號線、3號線單一泥水模式盾構穿越邕江時間節(jié)省50%;
3、為了更好的了解掌握雙模轉換程序,雙模盾構目前已經(jīng)完成掘進模式轉換13次,兩種模式切換2小時內(nèi)完成,真正實現(xiàn)雙模轉換的快速切換。
雙模盾構的選型在本區(qū)間具有良好適應性,通過合理掘進模式選擇有效的解決了復雜多變地層及周邊環(huán)境復雜區(qū)域掘進要求。在前期復合地層中采用泥水模式下穿越老舊建筑群,實現(xiàn)了建筑物沉降控制在規(guī)范允許范圍,建筑物累計沉降最大僅-6mm。
三、雙模盾構與2、3號線下穿邕江工效對比分析
5號線五新區(qū)間過江段長度為454米,較2號線過江段330米,3號線405米,穿越長度更長,但雙模盾構穿越邕江有效用時僅22.3天,結合南寧地鐵2號線南朝區(qū)間、3號線青市區(qū)間及5號線五新區(qū)間同類地層邕江段施工進度,及不同盾構機類型對比。3號線直排式泥水盾構比2號線傳統(tǒng)的氣墊式盾構平均進度效率提高約12.3%,有效掘進進度效率提高約80%;5號線雙模盾構比3號線直排式泥水盾構平均進度效率提高約65%,有效掘進效率提高約22%。
自南寧地鐵第一次穿邕江施工以來,從氣墊式泥水盾構到3號線使用直排式泥水盾構、直至5號線使用雙模盾構機。針對南寧地層及各種盾構機使用情況進行摸索總結,在各級領導及專家的幫扶下對刀盤刀具配置、泥水環(huán)流系統(tǒng)、倉壓控制方式以及目前國內(nèi)首次使用的氣墊式直排式雙模盾構,施工技術不斷完善,施工進度不斷提高,為南寧地鐵后續(xù)施工積累了寶貴的經(jīng)驗。