国产盾构机穿越沅江“地上河”

  科技日报常德7月4日电 (记者矫阳)首台国产常压换刀超大直径“沅安号”盾构机,4日在位于长江中上游的“悬河”沅江,完成沅江隧道掘进,标志着我国水下盾构隧道掘进机械制造、复杂地质条件下盾构隧道建造技术均达到世界先进水平。

  沅江隧道上方河道弯曲,江面宽阔,汛期水位高于城市地面约6米,属地质意义上典型的“地上河”(河床海拔高度高于该段河流流经地区的两岸地面海拔高度,也称“悬河”)。“沅安号”是国家重点研发计划“超大直径泥水平衡盾构机研制及应用”的成果,设备开挖直径11.75米、整机长度132米、总重约3000吨,装机功率6100千瓦,常压换刀比带压换刀效率提高了4至5倍,刀盘貌似一朵绽放的桃花,于2017年应用在桃花源故里,被誉为“最美盾构机”,由中国铁建重工联合中铁十四局针对沅江隧道设计研制,具有完全自主知识产权。

  沅江隧道全长2.24公里,盾构段长1.68公里,内径10.3米,设计双管单层,双向四车道,行车时速60公里。专家介绍,沅江隧道穿越地质条件复杂。双洞全断面卵砾石地层长达3000米,卵石最大强度73兆帕,磨蚀性强,刀具磨损严重;地层富含承压水,渗透系数大,最大水压4.8倍大气压力。始发端隧道覆土仅6米,接收端隧道覆土4.6米,均小于盾构直径,盾构机始发和接收的安全风险高。

  沅江隧道在建设时亦有多项创新。每掘进50米就要更换4把边缘先行刀,建设方为此研制了大合金刀具300多把,耐磨性更高,安全高效换刀278把;为防止刀盘结泥饼,采用分时冲刷,应用新材料分解粘土,采用离心设备对泥浆进行专业处理,环保无污染;4次安全平稳穿越两岸大堤及多个建筑物,沉降始终控制在两毫米以内。



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