本报记者 胡志强 通讯员 周俊仰
5月22日10时许,随着直径达14米的“成渝号”超大直径盾构机刀盘破土而出,成渝中线高铁全线控制性工程——蜀安隧道顺利贯通,全线建设取得决定性进展。
在这场穿越超大型城市“地下迷宫”的攻坚战中,长江沿岸铁路集团四川有限公司组织各参建单位以智能建造破解世界级施工难题,用硬核实力书写中国高铁建设新答卷。
地下走“迷宫” “遁地”微扰动
为坚持民生至上建设理念,位于简州至成都段的蜀安隧道项目主动优化工程设计,舍弃地面高架桥简易施工方案,全面改用地下盾构暗挖施工,以更高建设投入、更严施工标准,守护城市宜居环境,全程实现无露天爆破、无地面大开挖,最大限度降低施工噪音、震动干扰。
而在一座超大型城市的地下“不动声色”地进行如此“大动作”谈何容易。蜀安隧道最大埋深达62米,需穿越成都市三环内城区密集建筑带,连续下穿成都绕城高速、既有运营铁路、城市地铁、市政道路及各类市政管网等50余处重要构筑物,长距离掘进、高密度下穿、高安全风险等难题交织叠加,堪称在“地下走迷宫”,施工管控难度极大。
为了实现最大直径14.5米的开挖断面,“蜀安号”“成渝号”两台量身定制的超大直径盾构机应运而生,整机性能与智能技术达到世界顶尖水平,精准适配复杂城区施工要求。蜀安隧道也得以成为国内已建成的最大直径土压平衡盾构高铁隧道。
据中铁二院成渝中线高铁蜀安隧道设计负责人齐春介绍,为全力保障下穿施工安全、平稳、高效,项目创新采用刚度强化、浆液优化、自动监测三位一体保障措施,全方位筑牢隧道安全屏障。针对运营铁路、地铁等变形敏感度极高、运行要求严苛的重要设施,布设全自动智能监测系统,实时捕捉细微变形数据,一旦出现异常及时预警,确保隐患早发现、早处置,实现全程“微扰动无感穿越”,为国内复杂城市核心区隧道下穿施工积累了宝贵经验。
盾构“双子星” 高标贯成渝
据中铁十一局成渝中线项目副总工李碧波介绍,此次破土而出的“成渝号”盾构机总功率高达10000千瓦,配备带压复合型刀盘、伸缩式主驱动、开挖仓伸缩摄像头等先进装备,可有效应对坚硬岩层和地下管线密集区域等复杂条件。该盾构机搭载地层界面识别、气体环境监测、刀具磨损检测等智能建造系统,整体装备水平跻身世界先进行列。
依托国家级科研与智能建造双平台,“成渝号”盾构机集成多项颠覆性智能技术,搭载“推进-拼装”并行智能系统,通过油缸分区编组、压力自适应调控,实现掘进、拼装同步作业,施工工效较传统工艺提升35%;配套“水平+垂直”联动皮带出渣系统,创下国内最大带宽垂直皮带机纪录,每小时渣土输送量高达1700吨,高效保障连续掘进作业。
而由中铁二局负责的“蜀安号”盾构机已于今年1月完成掘进任务。“蜀安号”盾构机通过智能驾驶系统实现盾构机一键启动、自动保压、自主纠偏,掘进轴线精度达到毫米级;依托盾构施工云平台与电子沙盘平台,融合BIM与三维地质模型,构建全周期数字孪生体系,实现掘进参数、风险预警等海量数据实时汇聚,管理者可远程掌控地下施工动态,确保施工精准高效,最终实现“无破损、无渗漏、无错台超标”的“三无隧道”目标。
精锐“驭龙者” 数智寓匠心
蜀安隧道项目依托数智盾构品牌体系,以前沿科技破解施工瓶颈,打造高铁智能建造典范工程。项目配备专业建制盾构施工队伍,实行“人机一体、定人定机”精细化管理,践行“四化管理、五全能建造”标准,以数字化、智能化、低碳化建造全面提升工程建设质量和施工效率。
中铁十一局作为“成渝号”盾构机施工单位,全力发挥设备自有、人员自有、技术自有的“三自”优势,配备精锐施工力量、专业智能装备,依托百余项自主专利技术,攻克复杂地层掘进、狭小场地组装、精准下穿运营高铁等一系列世界级施工难题,创下复杂地层月掘进400米、既有线路穿越零沉降的优异成绩。
面对下穿西成高铁北湖特大桥等重要建(构)筑物、长距离独头掘进安全风险高的难题,建设团队依托国家数字建造技术创新中心大盾构隧道智能建造实验室,运用地质空间建模技术和超前地质预报系统,实现掌子面前方地质由“未知”向“可感”转变。同时,建设团队建立24小时实时监测预警机制,动态调整盾构掘进参数,严格把控盾构姿态和沉降变形,每掘进一环便开展一次复核检测,多重举措确保施工零风险、安全质量全面可控。
中铁十二局承建的“蜀安号”盾构段先后连续穿越运营铁路、高架桥、市政管网等30余处重要构筑物,沉降控制精度严苛至单次1毫米以内,施工难度堪比“在豆腐里雕琢、在心脉旁穿针”。施工过程中,项目团队创新构建“1台智能设备+2大管理平台+1套智能系统”的智能建造体系,依托盾构施工云平台与电子沙盘平台,融合BIM和三维地质模型,构建全周期数字孪生体系,实现掘进参数、风险预警等海量数据实时汇聚,管理者可远程掌控地下施工动态,确保施工精准高效。
地下巨龙穿城越壑,数智匠心铸就精品。下一步,长江沿岸铁路集团四川有限公司将联合各参建单位,持续深耕智能建造、坚守匠心品质,全速推进后续工程建设,全力打造精品工程,推动线路早日开通运营,以铁路担当服务国家战略、赋能区域发展,谱写新时代高铁建设崭新篇章。