東六環(huán)改造工程東線和西線隧道已全部貫通。記者 常鳴/攝

(資料圖)

本報記者 劉薇

昨天上午，國產(chǎn)首臺16米級超大直徑盾構(gòu)機“運河號”，在歷經(jīng)742天的地下攻堅之旅后，順利完成接收，這標志著我國在建最長盾構(gòu)高速公路隧道實現(xiàn)雙線貫通。

突破多項“卡脖子”關(guān)鍵核心技術(shù)

北京東六環(huán)改造工程南起京哈高速立交，北至潞苑北大街，路線全長約16公里。其中，由中交隧道局承建的東線盾構(gòu)隧道，是全國在建最長的盾構(gòu)高速公路隧道，也是開工時國內(nèi)在建最大直徑盾構(gòu)隧道。隧道全長7.4公里，直徑15.4米，為分離式雙洞布置，每洞布置3條車道，分為三層，上層為排煙通道、中間層為行車通道、下層為疏散救援通道。最深處位于地下75米，是北京市埋深最深的地下隧道。

首發(fā)集團首發(fā)建設(shè)公司東六環(huán)項目處負責人何歷超介紹，東線盾構(gòu)隧道采用了國產(chǎn)16米級超大直徑泥水平衡盾構(gòu)機“運河號”掘進，下穿眾多道路、鐵路、地鐵、河流及地下管線，設(shè)計風險評估三級以上風險源共計99處，其中特級風險源6處，環(huán)境風險非常高。

自2021年8月正式始發(fā)，“運河號”盾構(gòu)機先后攻克了16米級超大直徑盾構(gòu)精準始發(fā)、泥水環(huán)流分層逆洗技術(shù)、下穿風險源地層微擾動控制技術(shù)、粉細砂地層停機脫困技術(shù)、黏土地層廢漿處理技術(shù)、超深富水砂層盾構(gòu)干接收技術(shù)等十余項核心技術(shù)難題，申報研發(fā)工法、專利等二十余項?！绊椖看竽憚?chuàng)新，首次在超大直徑盾構(gòu)隧道內(nèi)應(yīng)用同步雙液注漿技術(shù)，大幅提升隧道穩(wěn)定性和防水質(zhì)量，填補了行業(yè)內(nèi)的一項空白?！敝薪凰淼拦こ叹钟邢薰緰|六環(huán)項目部項目總工呂計瑞介紹，超大直徑盾構(gòu)同步雙液注漿工藝技術(shù)優(yōu)勢顯著，地層沉降控制在2毫米以內(nèi)，隧道上浮控制由30毫米逐步保持在10毫米以內(nèi)，成型隧道位移穩(wěn)定在15毫米以內(nèi)，35.5萬平方米管片襯砌始終保持“不滲不漏”的一級防水標準。

創(chuàng)新不止于此，這臺大國重器還采用了常壓刀盤，選用中交天和獨有的大合金刀具和刀具分層布置技術(shù)，有效增加刀具的使用壽命，并在全球范圍內(nèi)首次將光纖磨損檢測技術(shù)應(yīng)用于盾構(gòu)刀具檢測上，實時監(jiān)測刀具磨損量。同時，“運河號”刀盤主驅(qū)應(yīng)用主動伸縮技術(shù)，特殊工況下輔助實現(xiàn)“刀盤脫困、帶壓換刀”等自主研發(fā)和多項國產(chǎn)核心零部件設(shè)計制造，突破多項超大直徑盾構(gòu)機“卡脖子”關(guān)鍵核心技術(shù)，創(chuàng)造了五項行業(yè)最快紀錄：99天完成設(shè)計選型、6個月完成生產(chǎn)制造、35天完成超大直徑盾構(gòu)機現(xiàn)場組裝、35天完成中間井過站、單日最大掘進尺達24米，為領(lǐng)跑我國大盾構(gòu)技術(shù)創(chuàng)新性變革創(chuàng)下新的里程碑。

智慧化建造賦能盾構(gòu)掘進

為確保盾構(gòu)隧道順利貫通，副中心工程辦強化全程安全質(zhì)量管控，督導制定專項監(jiān)測方案，加強盾構(gòu)段地面與地下監(jiān)測，實現(xiàn)了盾構(gòu)施工對地面既有建筑的零擾動。在項目規(guī)劃設(shè)計階段，首發(fā)集團還針對盾構(gòu)工法開展了系統(tǒng)性研究，邀請了包括錢七虎、吳志強、崔愷等院士在內(nèi)的國內(nèi)頂級專家，確定了長盾構(gòu)設(shè)計方案，并對盾構(gòu)斷面尺寸、盾構(gòu)井端頭加固、盾構(gòu)機接收及過站方式、人行橫通道施工工法、隧道通風消防、隧道疏散救援等17項關(guān)鍵性技術(shù)進行研究論證。項目共計開展《北京地區(qū)特長地下道路綠色建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究》《富水砂層超大直徑盾構(gòu)隧道防水與同步雙液注漿關(guān)鍵技術(shù)研究》《基于地熱交換技術(shù)的能源隧道關(guān)鍵技術(shù)研究》等12項課題研究，目前在本項目均已成功應(yīng)用并取得扎實成效。

呂計瑞表示，項目團隊在完善和做好各項安全管理措施的同時，接入了中交集團自主開發(fā)的安全風險管控系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實時監(jiān)控中交集團內(nèi)所有運行的盾構(gòu)機，當施工參數(shù)出現(xiàn)異常時，會立即推送異常信息到各級管理人員，實現(xiàn)盾構(gòu)機遠程故障診斷、遠程控制和對盾構(gòu)機的全生命周期管控，做到安全生產(chǎn)“零事故”發(fā)生。

國內(nèi)隧道首次設(shè)立疏散救援專用通道層

如今隧道貫通，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)一覽無余。何歷超介紹，東六環(huán)隧道采用縱橫結(jié)合的疏散方式，針對隧道長度長、埋深大的救援難點，研究了上下層綜合救援技術(shù)。其配備了完備的應(yīng)急處置設(shè)施，在國內(nèi)首次設(shè)立疏散救援專用通道層，為長大隧道的安全運營提供了有力保證?！岸軜?gòu)隧道段每公里設(shè)置一處人行橫通道，每80米設(shè)置一處上下層疏散樓梯。當發(fā)生火災(zāi)時，隧道監(jiān)控中心將第一時間開啟自動噴淋滅火系統(tǒng)及重點排煙系統(tǒng)，并通過廣播指揮人員進行疏散，司機及乘客可以利用人行橫道和救援樓梯進行逃生。”何歷超進一步解釋道，救援車輛可以通過行車層進入隧道到達現(xiàn)場，也可以通過盾構(gòu)隧道兩端設(shè)置的由地面直通隧道下層通道的專用匝道進入盾構(gòu)下層專用通道，走“捷徑”抵達發(fā)生風險事件的點位。

據(jù)了解，北京東六環(huán)改造工程項目是落實《北京城市總體規(guī)劃》和《北京城市副中心控制性詳細規(guī)劃》的重點工程，建成后，可有效織補城市空間，引導兩側(cè)城市功能互動發(fā)展和創(chuàng)新功能集聚，形成貫通歷史現(xiàn)狀未來、功能匯聚、集約高效的創(chuàng)新發(fā)展軸，對促進京津冀區(qū)域交通協(xié)同發(fā)展，提升全市交通服務(wù)水平，構(gòu)建綜合交通體系具有重要意義。