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中建首次、深圳首例

“先隧道后車站”

在管線密集和淤泥地層

首次提出盾構(gòu)機洞內(nèi)解體

在5.4米凈空高溫密閉隧道

首次實現(xiàn)盾構(gòu)機洞內(nèi)快速拆機

 

2019年7月2日，中建鐵投集團承建的深圳地鐵9號線西延線9112-2標(biāo)段成功實現(xiàn)了深圳首例盾構(gòu)機洞內(nèi)拆機，這是深圳第一個在盾構(gòu)不具備接收條件的情況下，提前實現(xiàn)隧道完工的項目，也是深圳第一個在隧道內(nèi)成功拆除盾構(gòu)機的案例，它突破了傳統(tǒng)的地鐵施工順序，實現(xiàn)了“先隧道后車站”，為復(fù)雜環(huán)境條件下地鐵修建提供了寶貴經(jīng)驗。

作為隧道施工的神器，常規(guī)的盾構(gòu)施工一般需要盾構(gòu)始發(fā)井、盾構(gòu)接收井來實現(xiàn)盾構(gòu)機的始發(fā)和出洞，那么在未設(shè)置盾構(gòu)接收井的情況下，如何實現(xiàn)盾構(gòu)機出洞呢？

一臺盾構(gòu)機的造價大概為4000萬元，機械全長約80米，開挖直徑達6.28米，總重約421噸，內(nèi)部設(shè)備拆除后其重量普遍達20噸，最重部件更是達到56噸，而在5.4米凈空的封閉隧道內(nèi)，將盾構(gòu)機內(nèi)全部設(shè)備拆除的難度可想而知。

那么中建鐵投深圳地鐵9112-2項目團隊是如何在復(fù)雜環(huán)境下，成功實現(xiàn)盾構(gòu)機洞內(nèi)拆機的呢？ 

一、山窮水盡，提出洞內(nèi)拆機

據(jù)悉，深圳地鐵9號線支線（現(xiàn)深圳地鐵12號線）南創(chuàng)區(qū)間（南油站-創(chuàng)業(yè)路站）全長493米，位于南山區(qū)市政主干道南海大道和創(chuàng)業(yè)路的正下方，涉及到下穿多棟建筑物、既有地鐵隧道、復(fù)雜管線等。因該區(qū)間與9號線西延線屬于同站臺（南油站）換乘，為了不影響西延線按時通車，因此支線南創(chuàng)區(qū)間必須與西延線同步施工。如何在接收車站未完成的情況下南創(chuàng)區(qū)間提前完成隧道施工呢？

一、采用礦山法施工是否可行？考慮到該區(qū)間的地層穩(wěn)定性差，地面沉降不可控，且在穿越既有建構(gòu)筑物時，風(fēng)險不可控，因此不行。

二、采用盾構(gòu)法施工是否可行？考慮到創(chuàng)業(yè)路接收車站未施工，不具備盾構(gòu)接收條件，且隧道短，地面沒有位置新設(shè)接收井，導(dǎo)致盾構(gòu)機無法吊出，這成為了盾構(gòu)法施工最大的瓶頸。

在嚴峻的履約形勢壓迫下，以項目經(jīng)理陳佳為首的項目盾構(gòu)團隊苦思鉆研，在查閱相關(guān)文獻無果后，提出一個大膽的設(shè)想——可否將盾構(gòu)機在隧道內(nèi)拆機解體，延隧道原路返回運出呢？至此“盾構(gòu)機洞內(nèi)拆機被首次提出”。

2017年5月2日，項目團隊經(jīng)過長達三個月的摸索，并與盾構(gòu)機生產(chǎn)廠家深入探討洞內(nèi)拆機的可實施性，經(jīng)過系列專家咨詢、方案家論證、地鐵集團技術(shù)委員會審查、地鐵集團精英班子會審查等，最后判定該工法可行，允許實施。

深圳市地鐵集團技術(shù)委員會批準(zhǔn)實施盾構(gòu)機洞內(nèi)拆機方案

盾構(gòu)機洞內(nèi)拆機專家咨詢會

 

二、技術(shù)引領(lǐng)，堅守安全防線

方案確定后，洞內(nèi)拆機的高危作業(yè)問題接踵而來，歸為6個大項：頻繁氧割電焊作業(yè)溫度高、封閉隧道內(nèi)空氣不能流通、設(shè)備拆除工人勞動強度大、重型設(shè)備非常規(guī)吊裝作業(yè)風(fēng)險高，再結(jié)合地面管線沉降風(fēng)險大，掌子面地層穩(wěn)定性差等，致使盾構(gòu)機洞內(nèi)拆機的施工難度極大。那么如何提供盾構(gòu)機洞內(nèi)拆機的安全作業(yè)空間呢？

一、通過地面注漿+盾體超前注漿+管片壁后注漿+土倉惰性漿液填充+人工掏倉+新設(shè)型鋼支撐+鋼板焊接封閉刀盤開口+土倉二次封板等八大方面，實現(xiàn)盾構(gòu)常壓開倉，給工人提供安全的作業(yè)空間。

二、通過增設(shè)隧道通風(fēng)系統(tǒng)+氣體檢測、執(zhí)行動火令+防火棉+冰塊降溫、執(zhí)行吊裝令、應(yīng)急預(yù)演以及風(fēng)險銷項等八項措施，實現(xiàn)隧道內(nèi)空氣流通、防中毒、防火、防高溫、防機械傷害。

 

在施的盾構(gòu)隧道

管片壁后注漿

設(shè)備拆除前的準(zhǔn)備

管片增設(shè)鋼支撐

 

隧道通風(fēng)

管片拼裝機拆除作業(yè)

人倉拖出

三、高難作業(yè)，彰顯工匠技能

盾構(gòu)機全長約80米，總重達421噸，盾體內(nèi)各設(shè)備組成復(fù)雜，共包含12大系統(tǒng)，其內(nèi)部管路連接繁瑣，設(shè)備繁重，體型龐大，最大構(gòu)件達到56噸。那么在5.4米的封閉隧道內(nèi)，沒有吊裝輔助設(shè)備的情況下，如何拆除這些“個大體重”的設(shè)備呢？

一、遵循由后往前，先易后難的拆除順序?！皞€大體重”設(shè)備，先將設(shè)備各零部件拆卸出，減輕重量，減少占用空間，為后續(xù)設(shè)備的全部拆卸吊運提供足夠的空間。

二、拆除前，通過電腦模擬拆卸和吊運方案，設(shè)置多個臨時吊點，實現(xiàn)多個手拉葫蘆+人員配合+平板車+電瓶車托運等，完成大部件的拆卸運出。

主驅(qū)動拆除

唯堅韌者始能遂其志。在拆機過程中，項目盾構(gòu)管理人員從方案論證到現(xiàn)場管理，從風(fēng)險識別到應(yīng)急預(yù)演，從設(shè)備拆除到運輸退場等，均全程參與管控。他們身處在陰暗、潮濕、悶熱、噪音并存的隧道中，24小時輪班堅守。他們不忘初心，牢記使命，以精氣神為盾、意志為矛，一路攻堅克難。據(jù)悉，他們完成本次盾構(gòu)機洞內(nèi)拆機僅用時29天，使中建鐵投集團成為深圳第一個實現(xiàn)盾構(gòu)機洞內(nèi)拆機的單位，也是中國建筑第一個盾構(gòu)機洞內(nèi)拆機的案例，可以為后續(xù)類似工程提供借鑒。

 

本次盾構(gòu)機洞內(nèi)拆機施工，因其施工難點顯著、風(fēng)險突出，受到深圳市地鐵集團有限公司、廣州地鐵設(shè)計研究院有限公司、中鐵華鐵工程設(shè)計集團有限公司、中建南方投資有限公司、中建鐵投軌道建設(shè)有限公司華南分公司等各級領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，他們通過應(yīng)急預(yù)案的桌面推演，現(xiàn)場領(lǐng)導(dǎo)帶班等方式全程參與，為盾構(gòu)機順利完成洞內(nèi)拆機做出了巨大貢獻。據(jù)悉在拆機過程中，廣州地鐵設(shè)計研究院有限公司、中國電建八局等，組織業(yè)內(nèi)人士前往項目參觀，深入探討了盾構(gòu)機的拆卸難點與解決方案。（徐暢 胡偉）

 

 

廣州設(shè)計院組織參觀洞內(nèi)拆機