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向家坝灌区北总干渠猫儿沱江底隧洞开挖

四川省水利建设首次使用盾构机穿越江底

2021年10月13日07:32 | 来源:四川日报
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原标题:我省水利建设首次使用盾构机穿越江底

  近日,向家坝灌区北总干渠猫儿沱江底隧洞项目正式开挖。图为工人检查盾构机。四川日报全媒体记者 何海洋 摄

  伴随着机器轰鸣声,坚硬的岩层被盾构机头上的刀片迅速切分成碎屑……近日,向家坝灌区北总干渠猫儿沱江底隧洞项目开建。该隧洞全长1352米,有400米下穿岷江江底。这是四川省水利建设史上首次使用盾构技术穿越江底,也是目前全国水利行业采用的最大直径盾构机。

  成本增加57% 盾构技术仍是最佳选择

  渠道跨江河,一般有两种方式:一是在江面上搭建渡槽,另一种就是在江底修建隧洞。相比于搭建渡槽,修建江底隧洞从资金和技术方面都有更高要求。

  “主要是基于两方面的考虑。”中铁十二局集团第七工程有限公司向家坝灌区北总干渠一期工程项目部副总工程师刘宇琦介绍,猫儿沱江底隧洞穿越的岷江段是长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区重要水域,如果采用搭建渡槽的方式,势必要在江面上施工,会对江内水生生物造成影响,此外还会影响航道正常通航。

  隧道施工,传统的掘进方式一般是钻爆法,即在岩壁上钻孔后放入炸药进行爆破,优点在于成本低,缺点就是速度慢。江底施工,钻爆法的安全风险更是增加不少。“经过反复论证,我们决定采用更先进的盾构技术。”向家坝灌区公司总经理廖建强介绍,尽管盾构技术让成本增加了57%,但建设效率增加,施工周期可大大缩减。

  克服多重难关 创造多个行业纪录

  地铁、市政道路等场景使用的盾构机开挖直径一般在6.2米左右,而猫儿沱江底隧洞的开挖直径达到了9.2米,一般盾构机无法直接拿来使用。

  “如果定制一台新盾构机,要1.5亿左右。业主方、施工方与中铁重工合作,租用了一台盾构机在长沙进行了改装,改装费用只花了2000多万元。”刘宇琦介绍,当时用了50多辆重型卡车才把这个1300多吨的“大家伙”从长沙运到宜宾。

  在400米长的岷江江底,覆土埋深最浅处仅11米,盾构机下穿过程中将承受巨大水头压力。“相当于每平方米的面积上要承受1.2吨的重量,面临旋流和透水裂隙层等风险,施工具有很大挑战。”刘宇琦介绍。

  对此,项目部对盾构机进行了优化升级,采用泥水加土压的双模平衡式盾构技术进行掘进。“两种模式可在不同地质情况下无缝切换。比如在岷江江底,盾构机就可以切换到泥水模式进行掘进,确保掘进效率的同时兼顾安全。”刘宇琦说,这是全国水利项目首次使用泥水加土压的双模平衡式盾构机。

  盾构机从岷江右岸始发,下穿民房、绕城高速、岷江后,从一个直径22.4米、深度113.5米的超深大直径竖井内拆解退场,这也是全国水利项目目前最深的大直径超深接收竖井。

  廖建强介绍,猫儿沱江底隧洞于去年11月进场,预计2023年完成隧洞施工。“该项目的顺利施工为向家坝灌区工程北总干渠一期一步工程2024年8月达到通水条件奠定坚实基础,也可为四川省今后大洞径穿江底隧洞的工程施工积累经验。”(四川日报全媒体记者 邵明亮)

(责编:章华维、罗昱)

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