两公里长的济泺路黄河隧道施工方案确定采用盾构法。可说起“盾构”,一般人比较陌生。但一提《封神榜》里的“土行孙”,大家肯定都熟悉吧?其实盾构机和“土行孙”差不多。
“打洞过河”亮相
7月8日,郑州市以西约30公里处,南水北调中线工程最后一个节点工程——穿黄隧洞工程开始掘进。作为人类历史上最宏大的穿越大江大河的工程,在黄河水下最深40米处打两条3450米长的隧洞。该穿黄隧洞采用的就是目前世界上较为先进的泥水平衡式盾构法施工。
专家介绍说,同郑州穿黄一样,济南济泺路黄河隧道工程南岸、北岸也将各设一座盾构井,让盾构机进入黄河水下“打洞”,穿越黄河。据介绍,盾构法被公认为目前工效最高、施工质量最好和最安全的施工方法,那么该工法的“领衔主角”——盾构机是什么样的呢?它是怎么施工作业的呢?
盾构掘进机,全名叫盾构隧道掘进机,是一种隧道掘进的专用工程机械,盾构采用电子计算机控制系统,具有开挖切削土体、输送土渣、拼装隧道衬砌等功能,涉及多门学科技术,可靠性要求极高,已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。
施工面就像一个电动剃须刀
盾构机在水下做工,为了防止泥沙进入机器,整个机器都是封闭的。那么工人吃饭、方便怎么办?
据介绍,在盾构机配套设备中,备有卫生间,还有休息室和咖啡屋。机器里空气不流通,但机器后侧连接一条管道,负责送风、抽风。小便等废物都通过处理系统,和沙石、泥浆一起排到洞外。
用盾构机进行隧洞施工,自动化程度高,节省人力,施工速度快,一次成洞,不受气候影响。盾构机的施工面就像一个电动剃须刀,中间是电动转盘,转盘上安装有数组倾斜的刀片。作业期间,河面上的船只、地面上劳作的人将毫无感觉。
“土行孙”源于国外
盾构机问世至今已有近180年的历史,其始于英国,发展于日本、德国。
近30年来,盾构机尤其是土压平衡式和泥水式盾构机在日本由于经济的快速发展及实际工程的需要发展很快。德国还开发了在密封条件下,从大直径刀盘内侧常压空间内更换被磨损的刀具。