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京沈客專望京隧道貫通,系全國最長城市高鐵盾構隧道
 
文章來源:中國鐵路招標采購網 鐵路建設招標 鐵路物資招標 高速鐵路招標 地鐵輕軌招標 鐵道物資招標  
  8月28日上午,隨著“望京號”盾構機破洞而出,由中鐵十四局集團等單位參建的北京至沈陽鐵路客運專線(簡稱京沈客專)望京隧道工程順利貫通,標志著北京市第一條,也是目前全國最長的城市高鐵盾構隧道完成主體工程,為全線按期建成通車奠定了堅實基礎。
  望京隧道自2016年12月28日率先由“望京號”盾構機始發掘進,全長8000米,為全線唯一的雙線單洞大直徑盾構隧道。隧道管片外徑10.5米,內徑9.5米,施工由國內盾構隧道的兩支王牌勁旅中鐵十四局和中鐵隧道局采用4臺開挖直徑10.9米的國產泥水平衡盾構機,由兩端向中間掘進施工。
  京沈客專自北京鐵路樞紐星火站,止于沈陽鐵路樞紐沈陽站,線路正線全長698公里,設計時速350公里,總投資1245億元,建設總工期5年。計劃于2020年12月底竣工。屆時,北京至沈陽間列車運行時間將壓縮至2.5小時之內,北京至哈爾濱4小時到達。
  京沈客專望京隧道施工現場,工人對盾構機進行最后的檢查。本文圖片劉福昌、肖靜攝
  安全穿越多處風險源
  據中鐵十四局項目負責人趙海濤介紹,望京隧道的工程難點主要集中在大斷面、長距離、富水地層施工中遇到的安全風險。隧道在地下穿越首都機場高速、機場快軌、地鐵15號線、馬泉營地鐵站、紅磚藝術中心、污水處理廠、高壓塔架、多處居民區和高大建筑等重大風險源,沉降控制標準高,施工及環境安全風險較大。
  隧道最深處43米,距離車站維護結構僅0.6米,穿越距離長達120米,連續下穿車站密集道岔區,變形量控制要求正負1毫米以內,還要保證每天近700余次地鐵列車運行安全。
  施工地段探明有200多處、埋深100多米的熱力管道和大量水井,如措施不當,容易導致盾構施工中氣壓失衡,給施工和地面構筑物帶來重大安全隱患。
  部分路段隧道拱頂覆土僅10.5米,比盾構機直徑還小,地層承載能力差,加大了施工難度。
  “針對重大風險源,我們工程技術人員加強科技攻關,通過分析沉降機理和原因,研發了五階段控制工法,優化掘進參數,加強施工監測,隧道成型后,第三方檢測結果顯示,馬泉營地鐵站最大點位沉降值為0.68毫米,不僅是全線控制最好的,而且創造了國內長距離下穿運營地鐵車站的最高水平。”中鐵十四局項目部盾構經理王磊說。
  項目施工現場。望京隧道于8月28日上午正式貫通。
  施工零污染使用壽命100年
  隧道所處地層以黏土為主,每掘進兩米成環,開挖土方185立方米,4臺盾構機一天出渣量就達到7400立方米,整個隧道施工產生廢漿約300萬立方米,需要進行無害化處理。
  為達到環保標準要求,施工單位建設了4套泥水分離設施。為此,項目參建單位聯合國內知名院校和科研機構,對超細泥土顆粒分離的世界級難題進行了科研攻關,研發了國家級發明專利技術,應用新型材料和工藝,對棄漿進行固化和壓濾處理,成功完成微細顆粒泥水分離,攻克行業難題,實現了零滲漏、零排放、零污染。
  同時,中鐵十四局京沈客專項目負責人介紹,望京隧道設計使用壽命100年,抗震級別達到10級。為建造一流盾構隧道管片,在中鐵十四局所屬房山橋梁廠建立了北京區域第一條自動化管片流水生產線,采用中央系統控制,從管片生產到養護每一個環節都實現了信息化、自動化控制,極大提高了管片生產能力及產品質量。6955環、62595塊管片拼裝渾然天成,無一滲漏。
  望京隧道盾構管片6955環、62595塊,渾然一體拼裝而成。
  自主研發盾構機穿越城市地下
  最值得一提的是隧道施工所用的“望京號”盾構機。這是由中鐵十四局和中國鐵建重工集團聯合研制而成,是國家863計劃重點工程,具有完全自主知識產權的國內首臺高鐵大直徑泥水平衡盾構機。
  盾構機長87米,總重量達1900噸,裝機功率達到5300千瓦,集隧道開挖、襯砌、出碴、導向等功能于一體,被譽為地下隧道掘進智能機器人,可安全平穩穿越復雜地層,中間換刀200余把,出色完成了隧道掘進任務。
  澎湃新聞記者了解到,項目采用的盾構法,通過在地下挖掘隧道,有效克服了地下管線和管道相互干擾的難題,還可以有效規避傳統的地面工程對既有道路、管網、人行天橋、公交站臺等市政設施的改遷,減少建筑拆遷以及拆遷引發的經濟糾紛、社會矛盾和擾民民擾,減少后期高鐵運營對周邊環境的噪音污染和對既有社區的空間分割,能夠最大限度地減少對市民、社區正常生活和社會秩序的干擾。
  京沈客專是連接京津冀地區與東北地區老工業基地的重要線路,作為東北地區入關的第二條快速鐵路通道,將有效緩解現有入關通道的運載力問題和戰略壓力,在加速“京津冀協同發展”,提速“東北振興老工業基地戰略”中發揮重要作用。
  據介紹,京沈客專是國家《中長期鐵路網規劃》“四縱四橫”客運鐵路網的最后“一縱”——北京至哈爾濱(大連)客運專線的重要組成部分和收官工程。
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