国内最长过海地铁隧道贯通!地铁8号线穿越胶州湾海域5.4公里

2020-01-20 17:04 半岛网阅读 (377380) 扫描到手机

半岛网1月20日消息  1月20日上午,青岛地铁8号线举行过海隧道贯通仪式,大洋站~青岛北站东侧过海段泥水盾构安全到达接收点,标志着8号线北段(胶州北站-青岛北站)48.3公里线路全部贯通,为年底8号线北段通车奠定了坚实基础。地铁8号线穿越胶州湾海域5.4公里,是目前国内最长的过海地铁隧道,也是国内最长的泥水盾构过海隧道,仅用2年零7个月即顺利完成过海段施工,泥水盾构实现220米/月掘进速度,在地铁建设领域创造了新纪录。

盾构法+矿山法对打施工

青岛地铁8号线是山东省新旧动能转换首批优选项目,设计时速达120公里,起自胶州北站,终至五四广场站,串联青岛主城区、红岛经济区和胶州市。8号线全长61.4公里,共设车站18座。大洋站~青岛北站区间全长7.9公里,其中海域段长5.4公里,是目前国内最长的过海地铁隧道。

由于地质极其复杂,经反复论证确定采用盾构法+矿山法对打施工,其中,东侧过海段(从青岛北站-大洋站方向)长2.9公里,采用泥水盾构法施工;西侧过海段(从大洋站-青岛北站方向)长2.5公里,采用矿山法+双模式TBM施工。

据了解,过海隧道最大埋深达海面下56米,穿越地质复杂多变,共穿越9条断层破碎带,总长约1.5公里,破碎带围岩破碎、渗透性强,且部分连通海水,在如此高压力、长距离、大量断裂带中掘进,施工难度之大,安全风险之高,在国内实属罕见。

为此,青岛地铁邀请中国工程院陈湘生院士、中国勘察设计大师史玉新等专家团队为过海隧道设计施工“会诊把脉”,有效优化了设计施工方案及风险控制体系,根据专家意见采用动态换刀、多方式超前地质预报、防涌防泥防坍塌管理预案等措施,有效保障了施工安全和进度。

泥水盾构:月掘进220米

“东段海域段长2.9公里,采用2台泥水盾构机掘进,根据综合指标,月掘进长度可达220米。” 中铁一局集团有限公司青岛市地铁8号线工程PPP项目(B2包)土建03工区项目技术负责人张鹏翔介绍,过海隧道最大埋深达海面下50多米,泥水盾构机如何在断裂带中掘进,如何在高压条件下换刀,如何将盾构法与矿山法对接,这些都是在施工中需要攻克的难关。项目部在施工前对施工设备、施工组织、地层判断等方面进行综合研判,并以此调整盾构机掘进的相关参数,确保施工顺利进行。

为了有效控制带压换刀安全风险,项目部邀请国内知名专业换刀队伍进行换刀,设备管理精细到每个螺丝,确保了施工安全;在东侧过海段泥水盾构施工中,海底带压换刀及富水软土联络通道施工风险巨大,为解决联络通道施工风险,在国内首次采用小盾构进行海底联络通道施工,较常规的矿山法工艺节约2个月工期,目前11#联络通道已顺利完成。

矿山法+双模式TBM:作业面增加至6个

西侧过海段2.5公里采用矿山法+双模式TBM施工。青岛地铁8号线b2包02工区业主代表陈刚介绍, 西侧过海段穿越多条断层破碎带,其中F5断层影响长度达500米,断层围岩破碎,富含地下水,掘进过程中多次遇到喷涌的柱状浑水,施工风险极大。尤其是隧道右线,更是整个大青区间矿山法段中地质条件最差、水量最丰富的地段。

面对高难度施工组织及F5断层超难施工,为安全、快速完成正线隧道开挖,项目部在正线南侧增加了一条平行导洞,此导洞在国内首次采用双模式TBM海底穿越断层破碎带,顺利实现增加4个开挖面的目的。“常规的矿山法施工是2个作业面施工,双模式TBM施工是8号线提速之后增加的一项工作,为正线开挖增加4个作业面,施工时有6个作业面同时施工,提前24天到达指定停机位置。

此外,施工过程中采用多种技术创新,例如超长探孔及孔内成像技术、机械手臂进行多循环帷幕注浆等,大大降低了对周边围岩的扰动,避免了突泥涌水情况的出现,有效提升了开挖稳定性和安全性,也提高了施工效率。

据了解, 地铁8号线过海隧道由中国中铁承建,过海段的顺利贯通意味着8号线一大特级风险源顺利消除,也标志着8号线北段(胶州北站-青岛北站)48.3公里线路全部贯通,为年底8号线北段通车奠定了坚实基础。

记者 徐圆