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工人日报 2012年04月14日 星期一

北京地铁九号线成功下穿玉渊潭

破解同类地质盾构施工世界级难题

《工人日报》(2012年04月14日 03版)

本报讯(特约通讯员 黎方益 齐如刚)“我宣布,集团公司9号线隧道贯通!盾构出洞!”随着北京城建集团公司董事长徐贱云一声令下,4月10日10时38分,钻石号盾构机刀盘从海军医院东北角的地铁九号线竖井破洞而出。由城建设计研究总院设计、集团施工的地铁九号线实现南北大贯通。据业内专家介绍,该段盾构从距玉渊潭地下30米的砾岩层、富水层、大粒径漂石和卵石⑦层等特殊地质结构穿越,标志着北京地铁施工技术已成功地破解了特殊地质条件下湖底盾构这项世界级难题。

北京地铁九号线全长约16.45公里,北京城建集团承建的九号线六标的三站三区间施工任务。该标段长3.18公里,是九号线施工难度最大、盾构穿湖最长、风险最高的一段,全标段共有100多个风险源,特级风险源一处,一级风险源29处,盾构穿越河湖复杂地层长1212米。盾构施工需要穿越“一河两湖”。

穿湖盾构要从地下30米处的砾岩层和卵石⑦层穿越,这两种地层又以高强度大粒径石英含量高的漂石居多,漂石直径1.5米以上占土方量的20%以上,50公分以上的卵石占到开挖土本体的60%,卵石坚硬强度达到187兆帕,是世界上地铁盾构施工首次遇到。为此,北京城建集团技术人员结合世界先进盾构机,对盾构机刀盘进行了优化并量身定做了一台大功率盾构机。优化后的这台盾机与众不同,比如盘上有重型撕裂刀具、单刃、双刃滚刀刀具等。整个刀盘共安装了各种刀具159把,盾构机掘进推力达3780吨每米,刀盘功率1200千瓦。这台盾构机既能在坚硬的砾岩层中行走,又能像潜水艇一样在满是地下水位的卵石⑦层掘进。

技术人员在施工中创出多项新技术,例如特殊地层合理设置换刀井技术、砾岩层和卵石⑦层渣土改良技术、盾构开仓脱困施工技术、优化刀盘刀具技术、卵石⑦层明挖车打桩施工等10多项国内首创新技术。在穿湖盾构中机器于湖心地下30米处刀盘受卡时,北京城建集团技术人员研究出开仓脱困施工技术方案,并总结出了该项技术经验,成为世界首例。

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