“盾构机顺利完成接收,隧道贯通!”4月29日上午,随着最后一声指令下达,首条跨越浙江、江苏两省的高铁盾构隧道——通苏嘉甬高铁汾湖隧道顺利贯通。
汾湖隧道是通苏嘉甬高铁的全线控制性工程,位于浙江省嘉兴市嘉善县和江苏省苏州市吴江区,跨越浙江和江苏两省省界,全长3732米,设计时速350公里,为单洞双线隧道,采用盾构法+明挖法施工。该隧道盾构段长2420米,采用一台14.82米的国产超大直径泥水平衡盾构机“红船号”由南向北掘进。
4月29日上午,通苏嘉甬高铁汾湖隧道顺利贯通。记者 顾雨婷 摄
2024年8月,通苏嘉甬高铁汾湖隧道启动建设,“红船号”盾构机在嘉善县陶庄镇汾湖村汾湖隧道始发,开启了由南向北的下穿之旅,汾湖隧道也是国内首座横跨两省的超大直径泥水盾构隧道。
这台“国之重器”,到底如何工作?日前,记者来到汾湖隧道项目施工现场,开展体验式探秘。
空中15米
近日上午9时,我们驱车驶入工地停车场,远远就望见了两个红色的钢铁大架子——两台高15米、宽23米的红色龙门吊机,正缓缓前后平移,开展悬吊作业。
在中铁隧道局通苏嘉甬2标一分部总工程师花楠的指导下,我们戴好了安全帽,通过施工闸机口,往施工核心区,汾湖隧道2号盾构始发井走去。我们抬眼望去,只见两台红色龙门吊机四脚站立,像两个巨人般稳稳立在了施工井的上方,此时一台吊机正抓着一片硕大的弧形片状物体,沿着井口往下吊。
通苏嘉甬高铁汾湖隧道施工现场。共享联盟·嘉善 郑之恒 摄
“这是混凝土管片,每片重13吨。”花楠解释道,管片就像积木,盾构机每向前掘进2米便要暂停,工人就会将管片贴着掘进后的土层绕环拼装,一个环由10块管片组成,称为衬砌环,这样环环相扣,便形成了隧道最安全的屏障。吊机“胯下”,一片片管片被整齐排列成了四列,有的两块上下交叠一组,有的一块一组,都要通过吊机下吊运输入井。
汾湖隧道总掘进长度约2.42公里,下穿掘进经过嘉善县汾湖水上运动中心、防洪堤(景观道)、汾湖、G318国道等地块,最终会在苏州吴江1号接收井破土而出。目前,已经完成2200多米,穿越了汾湖水域段,已进入了苏州市吴江区陆域段,这也标志着项目进入掘进冲刺的关键期。花楠告诉我们,因是在地下作业,像管片等一些大型物料皆要由吊机下吊输送。
“瞧,那儿就是驾驶舱!”花楠抬手指去,只见吊机脚上有一条楼梯索道,索道尽头就是驾驶室。眼瞧着一批下吊作业结束,吊机停下了动作。我们沿着索道向上攀爬,来到了距离地面15米的空中驾驶舱。接近70度的楼梯足有32阶台阶,爬得我们气喘吁吁、胆战心惊,这却是驾驶员李松明每天上班的必经之路。
工作休息间隙,通苏嘉甬高铁汾湖隧道的吊机驾驶员李松明与记者(右)讲述工作内容。通讯员 任佳伟 摄
小半个上午时间,李松明已经完成了近10次下吊任务,正趁着工作间隙喝水暂歇。听说我们想体验,李松明直摇头。“开吊车可是门技术活,得取得特种设备操作证书。”李松明笑着说,其实完成一次下吊任务,不光靠驾驶员,还得与地面工人打好配合。
此时,另一台吊机正在作业,我们从舱内向下望,只见作业中的吊机放下了长长的吊索,2名司索工人围在一组管片旁,动作麻利地将吊索套到管片上,确定套牢后,又拿起对讲机反馈,吊机再次发力,管片缓缓被吊起。
地面2米
离开吊机驾驶舱,回到地面,我们这才放下悬着的心。站在两台吊机下,我们又被眼前一排排已完成“列队”的管片吸引住了。只见每块管片侧面都用红色喷漆写上了不同的编号。
“这编号是用来干啥的?” 花楠解释道,管片有三种不同的型号,需要按照既定的编号成环。每次掘进完成后,由于每环管片所处土层状态都有所不同,所以每个衬砌环管片拼装的先后顺序也不尽相同。而盾构机每完成一次掘进,一般会在40分钟内完成一个衬砌环的拼装,故而需要先将管片的排列顺序确定下来,提前吊入井内。
拼装顺序如何提前确定?原来,“红船号”盾构机内部搭载了盾构智能互联项目协同管控应用系统,可对隧道掘进后的管片的姿态进行精准确定。而盾构机驾驶舱中的值班工程师也会综合判断盾构姿态、曲线半径等参数,提前确定好管片拼装的顺序。顺序确定后,通过驾驶舱中电话实时传达到地面,再由地面吊机开展作业。
但每片管片在确定下吊顺序的同时,还得同步完成一道工序。
在一处固定的摆放底座上,两块弧形的管片横叠放在一起,有1.7米高。此时,司索工孙蓝军带着另外两名工人来给管片贴防水贴片。“这种贴片材质特殊,叫遇水膨胀止水条,吸水就会膨胀,既能起到防水作用,也能使管片与管片之间减少硬摩擦。”孙蓝军说,贴片要用特质的胶水贴到管片的侧面,司索工和贴片工需组团配合,根据下吊指令,提前完成贴片工作。
通苏嘉甬高铁汾湖隧道司索工孙蓝军正在检查管片贴片情况。记者 顾雨婷 摄
一块管片的4个侧面都要贴,但刷胶水贴片也需要取得特种作业证书,我们便试着帮忙提胶水桶。一桶装满胶水的塑料桶有50斤重,我们一人两手提一桶,只提了不到一分钟,就提不动了。但两名熟练的贴片工,一般在15分钟内,就能一人提着一桶胶水,贴完一块管片。
同样需要贴片作业的,除了管片外,还有另一样重要建材——箱涵。“掘进马上启动了,箱涵可准备下吊。”此时,孙蓝军的对讲机传来指令,他带着我们来到了盾构始发井的南侧,一个个箱涵同样被整齐码放,上宽下窄,呈倒梯形状,每块重达32吨,长10.3米,宽1.99米,高2.93米。
“箱涵也像一块大积木,铺设在隧道底部,组成了我们进入隧道的平路。”花楠在一旁解释道,衬砌环组成的隧道是圆形,要想在里头畅行,就得把路铺平了。在隧道里,箱涵也以倒梯形状态进行拼装,它宽的那面就组成了人行车走的地面,窄的那面则稳而密实地压在了管片上。
一圈走下来,始终处于艳阳下的我们,早已汗流浃背。在地面上,配合吊机的50多名司索工和贴片工们,仍不停奔跑在一块块大型建筑材料间。
地下23米
突然,工地上的一阵警铃声响起。“掘进开始!”一名工人的对讲机里传出了指令。
“正好,咱们也下井去看看!” 我们一行人沿着始发井的安全笼梯往地下走去,足足绕了12圈楼梯才抵达竖井底部,这里距离地面已有23米,一头连着工程明挖段,一头通往隧道深处。
眼前的隧道却并不似想象中的脏污昏暗,竟是意外地明亮。完成了箱涵铺设的隧道空间呈现半圆形,脚下道路平坦,每隔100米就设置白、蓝、绿、红四圈施工灯带,将隧道装点出了梦幻感。
通苏嘉甬高铁汾湖隧道内装上了施工灯带。共享联盟·嘉善 郑之恒 摄
我们坐上了形似景区观光车的通勤小车,往隧道深处的盾构机进发。每天,在隧道里施工的工人们也是坐这车上下班,一天早晚两趟,一辆车能栽20人。我们身边,不时有装着物料的大型运输车辆开过,装着管片和箱涵等驶入隧道深入。
我们看了一眼仪表盘,小车时速为25码。我们又探头朝车窗外望,只见隧道壁左侧安着一黄一白两根管道,一直延伸到了隧道的尽头。
“这两条管道一条叫进浆管,另一条是排浆管,它们一头连着盾构机,另一头与地面上的泥水分离系统相连。” 看出我们的疑惑,花楠讲解道。盾构机刀盘直径达14.82米,相当于五层楼的高度,采用负压带水作业。排浆管会将盾构机掘进过程中“啃下”的渣土通过排浆泵输送到地面,再经由泥水处理系统的离心机、压滤机等智能化设备进行水土分离,排出渣土、石块等。剩下的泥浆则再度通过进浆管通过进浆泵抽排回流至盾构机,助其在作业中冲刷附着在刀盘上的黏土,让掘进更“顺滑”。
车坐了约五分钟,机器轰鸣声逐渐变响,我们抵达了隧道最深处。下车走去,箱涵铺就的路面戛然而止,前方是才拼装完成的隧道。我们头顶上方的隧道壁上,又出现了熟悉的吊机架,只不过小了许多,吊机架两侧的隧道壁上,还建有通行步道,供工人行走。 此时,吊机正将一块物料运输车上的管片,吊到隧道底部的运输轨道上。这些轨道与盾构机相连,上轨后的管片就会被输送到盾构机里。
中铁隧道局通苏嘉甬2标一分部总工程师花楠指向“红船号”盾构机。记者 顾雨婷 摄
我们沿着通行步道继续往前走,越过吊机架,黄色的大型盾构机就这样出现在了眼前,占据了整个隧道空间。“我们现在看到的盾构机主驱动盾尾的部分,盾构机的刀盘长在最前方,它‘啃石嚼土’时肉眼是看不到。”在震耳欲聋的轰鸣声中,花楠费力喊着向我们解释。
此时,熟悉的警铃声再度响起,机器轰鸣声逐渐减弱。“这一环掘进完成了,要进行管片拼装作业了。” 花楠说,掘进的同时盾构机就已经将管片贴上土层并注入水泥加固了,相当于给管片穿上一层“雨衣”,但还需要工人用螺栓进行拼装加固。说话间,他赶紧带上我们找到了管片拼装工孙锦博。我们一同爬上了步行通道前方延伸出的施工脚手架。
通苏嘉甬高铁汾湖隧道管片拼装工孙锦博教记者(右)施工要领。通讯员 任佳伟 摄
孙锦博给我们讲解操作要领。0.68米长的螺栓钉,重约12斤,要以60度角,用气动扳手将管片与管片之间螺栓孔用螺栓钉连结紧固,每块管片上平均有8个左右的螺栓孔,一个衬砌环要钉上72个螺栓钉。一环拼装,需要3名工人一起配合完成。我们一人费劲地抓起一个钉子,另一人试着提了下气动扳手,连举起来都困难。“这枪有十五六斤重呢,我来吧!” 孙锦博笑着接过枪,我们只能在旁扶着些。
40分钟后,拼装完成,盾构机再度启动掘进。正在我们耳朵被震得发疼之际,花楠用手示意我们去通道旁的盾构机主控室。关上主控室大门,噪音瞬间轻了许多。盾构机司机杨坚正坐在操控台前,密切关注着眼前的6块大屏幕上的各项参数。“按照目前掘进速度,每天完成8到10环,等于前进16至20米。”
4月29日上午,汾湖隧道“红船号”盾构机顺利完成接收,标志全线首条隧道贯通。“汾湖隧道的贯通,标志着通苏嘉甬项目建设取得阶段性突破,我们正在加快推进后续工程,组织盾构机转战吴中区的苏州东隧道。”中铁隧道局通苏嘉甬项目书记、指挥长李义华说。
据悉,通甬高铁是我国“八纵八横”高铁网沿海通道的重要组成部分,自盐城至南通高铁南通西站起,向南经江苏省苏州市,浙江省嘉兴市、宁波市,引入宁波枢纽宁波站,新建线路长301公里,设计时速350公里,全线设10座车站,建设工期5年。通甬高铁建成后,将与盐城至南通高铁、京沪高铁、沪昆高铁、宁波至台州至温州铁路、沪宁沿江高铁等多条线路相连,对于打造“轨道上的长三角”,完善区域路网结构布局,方便沿线人民群众出行,推进长三角一体化高质量发展等具有十分重要的意义。
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