揚州瘦西湖隧道攻破多項世界級技術(shù)難題

瘦西湖隧道工程開創(chuàng)了國內(nèi)超大直徑盾構(gòu)盾尾整修先河，攻克了“世界級黏土”難題，創(chuàng)造了2項世界紀錄，成為目前世界最大直徑的單管雙層隧道。

2013年2月21日，“瘦西湖號”盾構(gòu)進入全斷面黏土地層，在接下來的10 m掘進過程中，刀盤泥土黏附增多，土艙及氣泡艙內(nèi)黏土堆積等問題一步步暴露，導(dǎo)致每掘進2 m需要36 h才能基本排出渣土，若按照這個速度掘進，即便不出任何意外，也得需要3年時間才能貫通，這顯然不能確保隧道按時建成通車。針對這些問題對盾構(gòu)進行了一系列自主改造，不僅順利穿越瘦西湖水底，創(chuàng)造了我國在全斷面黏土地質(zhì)條件下盾構(gòu)掘進的“新速度”，還攻破了多項世界級難題。

揚州瘦西湖隧道工程所使用的這臺身價3億多的盾構(gòu)，是針對南京長江隧道所處砂礫石地層量身打造的“穿江”設(shè)備，若要使其在全斷面黏土地層實現(xiàn)快速掘進，需對刀盤刀具、沖刷系統(tǒng)、泥水分離系統(tǒng)進行改造，同時要針對單管雙層隧道設(shè)計方案，對吊機、供氣系統(tǒng)等進行全新的設(shè)計。

經(jīng)判斷需停機改造氣泡艙沖刷系統(tǒng)。經(jīng)過專家的建議和與設(shè)備廠家的溝通，確定了“瘦西湖號”盾構(gòu)最終改造方案:拆除影響渣土外排的格柵、碎石機，增加4套高壓沖洗水槍。在邀請國內(nèi)知名盾構(gòu)專家“會診”時，專家們在聽取了這一方案后，著名盾構(gòu)專家吳圣宏說:“在全斷面老黏土地層中推進泥水盾構(gòu)，是一個世界級難題，國內(nèi)外尚無先例?！?/p>

由于這一系列改造方案需要進入到盾構(gòu)氣泡艙內(nèi)來完成，而整個氣泡艙是由半斷面的漿液和半斷面的壓縮空氣組成，必須帶高壓進入氣泡艙、關(guān)閉前艙門，創(chuàng)造安全的作業(yè)環(huán)境，才能實施預(yù)定改造方案。通常大直徑泥水盾構(gòu)進艙作業(yè)一般由外方專業(yè)人員完成，但外方人員到位慢、工作程序復(fù)雜、費用極高?？紤]到盾構(gòu)停機位置拱頂覆土較為薄弱，施工方為避免因前閘門關(guān)閉時間長、掌子面失去壓縮空氣的支撐進而塌方的災(zāi)難性后果，展開了與時間賽跑的攻堅戰(zhàn)。2013年4月1日上午，盾構(gòu)在停機23 d后，正式恢復(fù)推進。

2013年5月24日，國際巖土力學(xué)學(xué)會原副主席、中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會理事長、中國工程院院士錢七虎到瘦西湖隧道工地作指導(dǎo)。了解到施工單位用當前世界上直徑最大的15 m級盾構(gòu)在“遇水則軟，無水則硬”的全斷面硬塑黏土層施工，在國內(nèi)乃至世界上都是首次。

瘦西湖隧道工程開創(chuàng)了國內(nèi)超大直徑盾構(gòu)盾尾整修先河，攻克了“世界級黏土”難題，創(chuàng)造了2項世界紀錄，成為目前世界最大直徑的單管雙層隧道。