铁建重工盾构机成功贯通京沈高铁望京隧道和北京新机场线区间

2018/8/29/15:34

    8月28日,由铁建重工、中铁十四局联合研制的三台大直径盾构机同时在北京贯通,央视、人民网全程网络直播见证这三台具有里程碑意义的大直径盾构机贯通。

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国产首台高铁大直径泥水平衡盾构机“望京1号”顺利贯通

    8月28日,由铁建重工与中铁十四局联合研制,拥有完全自主知识产权的国产首台高铁大直径泥水平衡盾构机“望京1号”在京沈高铁望京隧道工程顺利贯通,成就了国内长距离下穿既有地铁车站的最高水平,标志着北京市第一条,也是全国最长的城市高铁盾构隧道率先完成主体工程,突破了京沈高铁建设的最难点。

    京沈高铁起自北京铁路枢纽星火站,经北京顺义区、昌平区、怀柔区、密云区,河北省承德市,辽宁省朝阳市、阜新市,止于沈阳站。

    望京隧道是京沈高铁全线唯一的大直径盾构隧道,全长8000米,其中隧道出口盾构区间长3168米,采用四台盾构机,单洞单线由沈阳向北京方向掘进施工。

    作为本次隧道贯通的绝对主角,“望京1号”拥有10.87米的开挖直径,相当于三层楼高,总长87米,总重达1900吨,装机功率为5300千瓦,集隧道开挖、衬砌、出碴、导向等功能于一体,能安全、环保、高效一次完成超大断面隧道施工,对推动隧道施工产业进步具有革命性的意义。

    据悉,该隧道在施工过程中存在“大断面、长距离”等地质难题和安全风险,盾构机在掘进过程中,要穿越首都机场高速、机场快轨、地铁15号线马泉营地铁站、红砖艺术中心、污水处理厂、高压塔架,以及多处居民区和高大建筑等风险源,沉降要求高、安全风险大。隧道最深处43米,距离车站维护结构仅0.6米,穿越距离长达120米。

    而针对这些地质特点和技术难点,铁建重工量身定做了针对性和适应性强的大直径泥水平衡盾构机,采用了间接式双舱气垫双回路控制等国际上最先进的技术,把高强度、高风险、高污染的隧道掘进工程作业,转变成为相对安全、高效的绿色施工模式,满足隧道建设快速、优质、高效、安全、环保、集成化程度高的要求,为我国隧道施工现代化创造了条件。

    国产首台高铁大直径泥水盾构机,“望京1号”从设计生产之初就肩负重任,跑步完成制作任务,顺利出厂;在工地现场克服北方冬季严寒的恶劣天气,快速完成组装调试任务,保障了盾构机的顺利始发。

    在设备掘进过程中,铁建重工技术服务人员和中铁十四局项目部通过不断优化各项施工技术参数,现场精细化管理,成功化解了各项施工难题,确保了“望京1号”顺利贯通。

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北京新机场线区间铁建重工两台盾构机同时贯通

    8月28日,随着刀盘的隆隆转动,由铁建重工和中铁十四局共同研制的两台大直径土压平衡盾构机“京航1号”和“京航2号”在北京轨道交通新机场线最长区段完成双线贯通,成为北京新机场线建设又一标志性成果。

    北京新机场线一期工程南起新机场,北至中心城区草桥站,线路全长41.4千米。此次贯通的两条线分别是北京新机场线07标2号区间风井至3号区间风井盾构施工区段左线3832米和右线3847米,采用铁建重工生产的两台直径9.1米大直径土压平衡盾构机进行施工,是国内单线断面最大城市轨道交通线路。

    该项目地层主要为粉细砂、卵石圆砾层,隧道掘进过程中,盾构区间穿越风险源众多,施工风险及难度大。沿线下穿地铁大兴线U型槽属于特级风险工程。盾构机穿越大兴线U型槽过程中,工程师们采用“双同步注浆技术”,及时填充盾构机与土体之间的空隙,有效减小了地层沉降,实现零沉降目标。

    为了应对掘进区间卵石含量及砂层石英含量高的特点,盾构机上专门定制了已通过验证的连续皮带出渣设计,使其具备更为高效的掘进能力,同时针对性的加强了刀盘、刀具、螺旋机等耐磨性能,使其更加适应地层,同等掘进距离情况下能有效降低磨损量。

    两台盾构机分别于2017年11月10日和2017年12月3日在项目成功始发,历时大半年的时间,终于实现双线贯通,更是创造了卵石地层中月均掘进506.4米、单日最高掘进43.2米的好成绩。其中,“京航1号”最高日进尺为43.2米,最高周进尺为196.8米,最高月进尺为700.8米;“京航2号”最高日进尺为40米,最高周进尺为204.8米,最高月进尺684.8米,创下了土压平衡盾构机连续施工的最好记录。

    近年来,铁建重工打造了世界一流,国内领先的掘进机制造基地。至今销售掘进机超过600台套,占据国产市场的“半壁江山”,其中大直径盾构机和TBM市场占有率达到85%以上,产品被广泛应用于国内地铁、铁路、煤矿、水利和国防等重点工程,并通过“自驾出海”出口到俄罗斯、土耳其等国家,在“一带一路”建设中发挥重要作用。