1.工法简介
随着我国城市面临的道路拥堵、流动性差、环境污染和安全等问题的加剧,轨道交通环保性及便捷性的认可度逐渐提高,各城市轨道交通建设步伐不断加快。盾构施工以其掘进速度快、安全性能高、环保等特点在地铁隧道施工工法选择中,独占优势。而盾构施工关键环节在于始发,正常始发需要较大的场地或要求车站(始发井)施工完成。受征拆、迁改、车站施工工法选择、建设投资等因素的影响,盾构整体始往往条件受限,分体始发以其节约建设投资的优点,在工程设计中,常被采用。
中铁二十局集团第四工程有限公司负责施工的长春地铁2号线东盛大街站—东环路站区间隧道,位于长春市吉林大路(东盛大街至东环路路段)。
设计区间隧道结构外径为6m,采用两台直径6.28m盾构机,先后自东环路站向东盛大街站掘进。
受前期征拆工作制约,施工进场后,东环路站盾构接收井迟迟无法开工,导致工期严重滞后,为最大限度实现工期目标,经建设各方共同确定,将原为盾构接收的东盛大街站。
调整后的盾构始发站,地下场地(车站内面积)为53×8.8m,地面与地下重合部分场地为24×8.8m,盾构吊装孔距离出土口仅1.1m,造成盾构始发阶段如果安装管片吊机,则管片吊机及连接桥位于出土口下方,造成土方、管片等垂直运输无法实现,受以上因素制约,盾构只能采用分体始发方法,且国内外无类似狭窄场地盾构分体始发案例可供参考。
为解决以上困难,公司成立了科技攻关小组,对盾构机设计、分体始发施工技术展开研究,结合现场工况,经总结形成“一种无连接桥的盾构分体始发施工工法”。该工法主要从从前言、特点、适用范围、工艺原理、工艺流程及操作要点、材料与设备、质量要求、安全措施、环保措施、效益分析、工程实例等方面进行阐述。
该工法的关键技术于2017年7月3日, 经青岛市科学信息技术研究院查新,国内外未见相同报道。
2017年7月25日在中国铁建股份有限公司科技评审会上,该工法关键技术经专家鉴定“该技术达到国际领先水平”,工法获2017年度中国铁建股份有限公司优秀工法,获集团公司企业级工法。
2.工法特点
(1)设备通用性强、施工方法简单
本工法通过在盾构机设计制造阶段高度综合各系统、调整各系统位置等方法,使得设计制造的盾构机,既能满足吊装孔紧邻出入口工况下的场地分体始发(即可进行无连接桥分体始发),且该盾构机也能满足其他类似地质条件下工程使用,设备通用性强;本工法充分利用原有配置设备,可减少对原设备的改造、取消可暂时不用的设备,通过两次转接、两阶段分体始发,施工方法简单易掌握。
(2)成本低进度快、环境干扰少
本工法的施工技术最大限度减少管线的延长,相比在隧道始发端增加矿山区间,然后进行始发的方法可大大降低成本,且进度快。能够降低分体始发成本;本工法分体始发期间最大限度将台车置于始发井内,避免常规分体始发工况下,将台车临时放置于井上而需要较大的地上空间,有效减小了对周边环境的干扰。
3.主要完成人:安克选 刘申华 李增良 何小文 陈石