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2011年03月13日 星期日
中青在线

科技创新添翼 攻克世界级难题

——中铁十六局“振武”号盾构机成功穿越海河纪实

王立武  邓昆伦 《 中国青年报 》( 2011年03月13日   03 版)

    下到地下26米的始发井,走进近4层楼高的圆形隧道,走到隧道管片第273环处,李振武不无骄傲地说:“到这里,我们就成功穿越了海河。”

    抬眼望去,光滑的管片在节能灯的映射下,幽幽地闪着光。在整洁圆顺的隧道上面8米多处,就是暗流涌动的海河!

    1月26日,国内直径最大的铁路隧道盾构机“振武”号,悄然穿越天津海河河床。这标志着我国成功掌握大直径泥水盾构综合施工核心技术。驾驭这个价值近1.7亿元盾构机的,是一群平均年龄仅26岁的年轻人,他们是勇闯难关的“李振武青年突击队”。

    瘦高个的队长李振武与副队长全雪勇,是中国铁建十六局集团(以下简称“中铁十六局”)最早一批管理、使用盾构机的人才。天津直径线盾构机就是以李振武的名字命名的。在中铁十六局北京工程指挥部,如“振武”号这样以优秀人才命名的盾构机已有4台。

    “振武”号盾构机完全像一个现代化厂房。衣着整洁的突击队员正在紧张有序地工作着。据突击队党工委副书记兼总工程师祁文睿介绍,盾构机由30名突击队员带领100名技术工人操作管理,平均每天掘进4~6环。

    天津西站至天津站地下直径线全长约5公里,其中隧道长3.312公里,为特大单洞双线铁路隧道,是天津市第一次采用大直径泥水盾构施工并穿越海河的铁路隧道。建成后,旅客不用出站,就可实现地下零距离换乘,乘火车从天津站到天津西站单程不到4分钟。

    “李振武青年突击队”承建3312米,其中盾构施工2146米。自去年5月18日开始,经过上百车次的长途运输,数百次的部件吊装,历时3个月,直径达12米的“振武”号盾构机组装调试完毕。

    在泥水处理系统选型方面,为提高细颗粒分离进度,实现泥浆零排放,最大限度降低噪声污染,突击队一次性投入2500多万元,在国内首次引进西班牙压滤设备,购置美国的先进旋流器用于筛分,提高了泥浆的可循环利用率。

    新设备启用后,泥浆压成泥饼后外运到指定废弃场,处理过的清水可以循环利用;隔音房里还增加了用吸音棉制成的隔音罩,大大降低了对周边公共环境的影响,实现了施工工厂化、机械化、自动化、信息化,有效地保护了天津的母亲河——海河。

    在盾构隧道沿线20个风险点的处理上,突击队创造性地采用了“全套管静压拔除技术”,在净空不足5米的狭小空间里,将慈海桥下3根直径1.2米、长达64米的钻孔桩成功拔除。这一技术获得中国铁建科学进步一等奖;他们首次采用水下预注浆技术等,加固了海河河底淤泥及洞门端头;对沿线近千根桩基全部清除完毕,为盾构机扫除了“拦路虎”——2010年8月23日10时,“振武”号盾构机成功始发。

    穿越海河是直径线工程技术难度最大、施工风险最高的一段。盾构机穿越海河河床覆土最薄处仅8.64米,在设计与施工方面均无成功经验可循,需要攻克一系列世界级难题。

    “别看我们年轻,可我们的责任心一点都不差,穿越海河虽然只有155米,我们始终如履薄冰,突击队领导轮流在现场紧盯,隧道里各种监测传感器比波音737飞机上的还要多。”李振武说,曾有几次,盾构机刀盘扭矩突然变大,突击队立即停止作业,排查险情。

    为确保安全通过,突击队加大了投入。他们对海河左岸26根侵入隧道的护岸桩进行拔除、置换;对海河河床长155米、宽50米的隧道穿越范围进行了全断面预注浆加固;在河床埋设了全自动无线监测系统,实时监测河床的沉降、隆起及位移变化;在盾构机上配备世界上最先进的超前探测系统,可探测盾构机前方50米的地质变化情况;在穿越海河前对盾构机及配套设备进行全面保养,成功更换刀盘刀具63把。

    在此基础上,突击队科学施工,又经过20天的平稳掘进,盾构机安全穿越海河。

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