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高速公路隧道實現(xiàn)雙線貫通。

突破多項“卡脖子”關鍵核心技術

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隧道，是全國在建最長的盾構高速公路隧道，也是開工時國內在建最大直徑盾構隧道。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)建設公司東六環(huán)項目處負責人何歷超介紹，東線盾構隧道采用了國產(chǎn)16米級超大直徑泥水平衡盾構機“運河號”掘進，下穿眾多道路、鐵路、地鐵、河流及地下管線，設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”盾構機先后攻克了16米級超大直徑盾構精準始發(fā)、泥水環(huán)流分層逆洗技術、下穿風險源地層微擾動控制技術、粉細砂地層停機脫困技術、黏土地層廢漿處理技術、超深富水砂層盾構干接收技術等十余項核心技術難題，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隧道內應用同步雙液注漿技術，大幅提升隧道穩(wěn)定性和防水質量，填補了行業(yè)內的一項空白。”中交隧道工程局有限公司東六環(huán)項目部項目總工呂計瑞介紹，超大直徑盾構同步雙液注漿工藝技術優(yōu)勢顯著，地層沉降控制在2毫米以內，隧道上浮控制由30毫米逐步保持在10毫米以內，成型隧道位移穩(wěn)定在15毫米以內，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，有效增加刀具的使用壽命，并在全球范圍內首次將光纖磨損檢測技術應用于盾構刀具檢測上，實時監(jiān)測刀具磨損量。同時，“運河號”刀盤主驅應用主動伸縮技術，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)核心零部件設計制造，突破多項超大直徑盾構機“卡脖子”關鍵核心技術，創(chuàng)造了五項行業(yè)最快紀錄：99天完成設計選型、6個月完成生產(chǎn)制造、35天完成超大直徑盾構機現(xiàn)場組裝、35天完成中間井過站、單日最大掘進尺達24米，為領跑我國大盾構技術創(chuàng)新性變革創(chuàng)下新的里程碑。

智慧化建造賦能盾構掘進

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

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)控中交集團內所有運行的盾構機，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)盾構機遠程故障診斷、遠程控制和對盾構機的全生命周期管控，做到安全生產(chǎn)“零事故”發(fā)生。

國內隧道首次設立疏散救援專用通道層

如今隧道貫通，其內部結構一覽無余。何歷超介紹，東六環(huán)隧道采用縱橫結合的疏散方式，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。其配備了完備的應急處置設施，在國內首次設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?！岸軜嬎淼蓝蚊抗镌O置一處人行橫通道，每80米設置一處上下層疏散樓梯。當發(fā)生火災時，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?！焙螝v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，也可以通過盾構隧道兩端設置的由地面直通隧道下層通道的專用匝道進入盾構下層專用通道，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，提升全市交通服務水平，構建綜合交通體系具有重要意義。