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步步惊心 步步精心

2018-01-08 10:59来源:网络整理

(原标题:步步惊心 步步精心)

济南地铁首个地下区间“洞通”“开拓一号”怎样埋头苦干?

2017年2月22日“开拓一号”盾构机在王府庄站西侧破土而出 记者赵天羿摄

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        就在上周,省城轨交首个地下区间实现“洞通”,一直在地下“埋头苦干”的盾构机立了大功。其实,盾构机开行状态不像看上去那么轻松,钢铁“蚯蚓”穿地洞并不是开过去那么简单,除了一台机器需要八个人操作以外,日常还需要高精尖的运算为基础,公式甚至比高等数学都复杂,只有参数算对了,盾构机才能顺利前行,在这7个月推进了近1300米,而每行进一米其实都步步惊心。记者 孙姮

  7个月推进近1300米 盾构每走1米需花两小时
  
  2月22日晚上,中铁十四局R1线王府庄站工地现场灯火通明,21时16分,随着洞口土石的瞬间崩落,开拓一号”盾构机终于顺利破土而出,将隧道彻底贯通。随着盾构机的出洞,玉符河-王府庄盾构区间右线也顺利贯通,这也是济南地铁首个贯通的区间隧道,作为省城生产并首次运用的“神器”,盾构机交上了一份令大家满意的答卷。
  据了解,此次贯通的玉符河站-王府庄站盾构区间,沿刘长山路延长线向北运行,然后向东转至刘长山路到达王府庄站,区间总长近1300米。盾构机“开拓一号”从2016年7月23日顺利始发,到2017年2月22日破土而出,历时7个月共推进1080环接近1300米。
  所谓盾构施工原理,需要施工人员先在始发站挖出一个深10多米、长80多米的基坑,然后把“开拓一号”盾构机吊到基坑里,对准地下施工层面,随后整个盾构设备将会像一列只能前进不能后退的“小火车”,钻入地下进行劳作。
  盾构机分5节,其中前两节放置管片,中间一节为密闭车厢主要用来储存砂浆,最后两节为小型渣土车。盾构机最前头的刀盘将前面泥土切削下来,渣土通过螺旋机输送到皮带机上,再运到后面小火车后两节渣土车上。随后管片拼装机在隧道内拼装一圈预制管片,形成隧道的“内立面”。当管片拼装完成后,管片的外部开始注上水泥砂浆,经过短时间的凝固,这个隧道就基本已经形成。据悉,一般完成一米长度的施工需两小时左右,正是这样一圈圈、一环环施工,才形成了地铁隧道。
  听起来是不是很简单,实际上操作起来却要提起十二分精气神,分外小心。毕竟这台“钢铁蚯蚓”直径6.68米,比二层楼还要高;长85米,重量超过500多吨,可谓是个“大家伙”。

  工地上也需要“高精尖” 运算难度不亚于高等数学
  
  开着这台2层高80多米长的“大家伙”在地下前行,除了之前报道过的需要8个人操作以外,日常还需要高精尖的运算为基础,公式甚至比高等数学都复杂,只有参数算对了,盾构机才能顺利前行,每行进一米都步步惊心。
  “工地可不是捆钢筋、和混凝土那么简单,也要有运算达人,各种计算公式可不比高等数学简单。”施工方中铁十四局相关负责人告诉记者,他之前看到报道说盾构机所经之处就是成型的地铁隧道,其实让盾构机顺利前行才是盾构施工的前提,所经之处能顺利形成隧道,这个背后需要付出大量的计算论证工作。
  为了让大家能够形象的感受到工地的高精尖,记者为大家举个例子,基坑预留洞门的直径要满足盾构始发和盾构接收的要求,那么洞门的数据要如何计算呢?事实上,并不是几个工人拿着尺子量一量,回去算一算这个结果就有了。它的计算公式是这样的:Ds H·tan +(D/cos )+ e+ s+ g。怎么样,是不是赶上了高等数学的深奥,其中Ds是预留洞门的直径,H是洞门井壁的厚度, 是隧道轴线和洞门轴线的夹角……其他的记者就不一一介绍了。
  像这种复杂的公式比比皆是,为了盾构能够顺利前行,在盾构始发之前就要运算大量数据作为基础。真正始发之后,也要在原本线路设计的规定中进行细节优化。“盾构施工后就是以后的轨交,那么要保证以后旅客坐着舒服,弯度要小;其次要为节能考虑,上坡费能源,坡度尽量要小;还要根据实际工程情况,比如地址和地下建筑物的存在情况调整参数。总体来说,实际施工不是那么轻松,我们也是有高技术含量的。”中铁十四局的相关负责人向记者介绍。

  盾构机大小参数近50个 1米下来调整上百次也不夸张
  
  除了利用运算公式算出数据做技术支持,盾构机参数也需要时刻计算、时刻优化。“主要参数8个,常规参数近50个,根据地质变化要时刻调整,一环1.2米下来调整上百次一点不夸张……”据中铁十四局的相关负责人介绍,盾构施工人员手机常备APP就是“高级计算机”。
  土仓压力、推进速度、刀盘转速、总推力度、刀盘扭矩、注浆压力……据悉,盾构机仅主要参数就有8个,地层的软硬不均匀会对刀具产生非正常的磨损,如偏磨等不均匀磨损,甚至出现损坏,因此,在软硬不均复杂底层的盾构掘进中,应通过对盾构机掘进速度、排出渣土等变化状况和观察分析,及时调整参数。


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