武汉市江夏区八分山排水盾构隧道工程全解秘

2018-12-30 12:45:57 锐成机械-特种焊接设备和城市管网隧道施工整体解决方案提供商 708


顺利贯通

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12月27日,随着“清水入江”号盾构机刀盘破土而出安全抵达接收基座,武汉首个应用盾构法施工的排水通道——江夏清水入江八分山片排水改造工程盾构隧道顺利实现贯通。这是继广州南方电网电力隧道、南京洪武路污水隧道、十堰综合管廊盾构隧道后锐成完成的又一项民生工程。作为盾构设备设计与制造商、隧道施工单位,锐成将为你解密这项地下工程是如何炼成的。


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项目背景

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武汉市江夏区作为武汉的南大门,素有“楚天首县”之美誉。江夏城区三面环山、一面临水,自然环境怡人。但每到汛期,因排水系统无法抵御汇流湍急的洪水,导致城区严重内涝问题,同时区域人口急剧增加导致的水环境恶化等问题也日益凸显,这些均成为江夏可持续发展进程的巨大阻力。


时不我待,全面改善城区水环境,快速推进江夏发展成为武汉宜居宜业的南部新城战略被提上日程,“清水入江”项目由此应运而生。


江夏“清水入江”PPP项目

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江夏“清水入江”PPP项目包含污水收集及处理工程、雨水防洪排涝工程、给水工程、湖泊生态治理工程和水资源管理工程等五大类35个子项目。其中,八分山片排水改造工程盾构隧道是由锐成设计、制造盾构设备并进行施工


八分山片排水改造工程

盾构工程

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江夏清水入江八分山片排水改造工程位于武汉江夏区纸坊城区武昌大道,施工内容包括排水通道、渠道节制闸、污水提升泵站等。排水通道总体沿武昌大道铺设,起于纸坊大街,止于金鞭港,全长约4.9公里,由顶管、盾构隧道、箱涵等部分组成,其中盾构隧道全长3.424公里,分成2个大区间、6个小区间掘进。建成后,将主要用于防洪排涝,即对八分山片的雨水进行分流,并直接排入汤逊湖。


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为避免对城市中心道路“开膛破肚”,对地面交通及周围居民出行产生不利影响,项目建设者弃用以往排水管道施工常用的明挖法,创新改用适应不同转弯半径及长大距离的盾构法进行施工,有效破解了反复开挖的“拉链路”尴尬,这也是武汉首次将盾构机用于排水通道施工


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盾构隧道始发井最小尺寸仅为8米×8米,隧道内径仅有4。25米呈“S”型的最小转弯曲线半径仅为120米此时,盾构隧道施工神器“清水入江”号盾构机闪亮登场。


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用于地铁、跨江跨海隧道施工的盾构机直径一般在6米以上,而本项目需要一台直径小、动作灵活,能在狭小空间条件下实现始发、完成小半径急转弯段掘进的盾构机。


综合盾构区间工程地质、水文情况以及各项数据分析,本项目选择采用土压平衡盾构。锐成设计制造了直径为4.98米、盾构主机长9.15米、总长105米、总重量达416吨的“清水入江”号盾构机


小身材、大作为,就让小编带你领略身材小巧、身段灵活、身怀绝技的“清水入江”号盾构机如何在地下空间谱写新篇。


盾构隧道施工

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(始发基座安装)


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盾体吊装


盾构隧道位于江夏区交通繁忙的主干道和即将建设的商业用地,因而盾构始发井井口大小设置受限,其中2号始发井尺寸仅为8米×8米,为目前国内最小尺寸的盾构始发井。为解决始发井尺寸小的难题,项目建设者对盾构机附属设施、负环结构、出渣机构等进行改造,创新性采用盾构机分段组装、分段推进的新工艺进行盾构组装与始发施工,在我国首开狭小空间条件下盾构机分体始发的先河。


盾构掘进

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面对上软下硬的隧道地质,项目建设者根据测量数据及时修正千斤顶推力组合,合理利用铰接千斤顶调整盾构姿态,以应对上部粉质粘土;利用刀盘正反转、使用稳定翼等措施对盾构旋转进行控制,放慢掘进速度,以便更好地保护设备和控制轴线,以应对下部中风化泥岩。


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管片拼装时,停止掘进,每块管片按点位拼装,严丝合缝。


 小半径平曲线地段施工

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盾构施工区间需横穿高压管道、燃气管道、供水管道以及居民区等,地质条件复杂,且需避让后续规划中的高架桥桥墩桩基,因而本线路共设计了9处小半径急转弯曲线段,最小转弯半径为120米,为国内盾构隧道转弯半径与盾构外径比值最小的曲线段,需要高灵敏度盾构机。


面对小半径急转弯曲线段掘进施工,锐成自有妙招:

1、选用铰接式盾构机:充分利用“主动铰接”的作用,使盾构铰调整到曲率半径的技术参数内;

2、调整各种施工参数:根据推进速度、出土量和地层变形的信息数据,调整各种技术参数;

3、适当的铰接角度和超挖量:通过调节铰接千斤顶行程差和利用仿形刀超挖来使盾构机适应相应的曲线半径;

4、管片选型及附属设置优化:急弯段选用宽度较小的0.8m管片,同时以“适应间隙为主,线性控制为辅”的主要原则进行管片拼装点位选择,皮带各节间采用活动铰接连接,采用短轨道。


盾构接收

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在距离接收井约100米范围时,进入盾构接收施工阶段。在进行洞门圈和安装基座固定的同时,进行洞内导线复合及校核盾构姿态,直至隧道贯通。之后盾构机移至接收基座,进行拆解,并依次吊出,完成盾构接收工作,毫不含糊!


不辱使命 一如既往

盾构隧道贯通标志着八分山排水改造工程主体部分顺利完工。江夏清水入江项目建成后,将大大提升江夏区污水收集及给水、防洪排涝处理能力,有效解决江夏城区内涝渍水频发问题,明显改善全区水环境,有效提升居民生活环境与品质,有力推动“楚天首县”绿色可持续发展。


锐成作为城市管网隧道施工整体解决方案的先进提供商,凭借着在城市管廊、海绵城市及智慧城市建设方面的丰富经验,结合中小型盾构机制造、隧道施工方面特有的多项工法与专利技术,将不辱使命、一如既往地建造优质惠民工程。




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