掘进国内最长盾构高速公路地道，一项改造工程——
北京“地下版东六环”正加速制作
“京华号”盾构机里，操作工人正在转运地道管片。刘福昌摄
北京东六环高速路，北通北京首都机场，南接京哈高速、京津高速，每天车流如织。
恐怕很少人知道，曩昔两年间，就在这条路的正下方，国产最大直径盾构机已成功挖出“地下版东六环”。未来，车辆行为这儿时，将从地下地道通过，现有地上上的东六环主路将建构成为六环公园，并改构成慢行体系，成为周边居民漫步骑行的好去处。
“地下版东六环”怎么建成？日前，记者走进北京东六环改造工程一探终究。
制作难度高
7.4公里长的入地段地道分为3层，依据工程量身定制总长150米、总重4300吨的盾构机
来到北京市通州区潞苑二街北侧，从始发井坐电梯往下，一个6层楼高、3车道宽的大洞赫然呈现在记者眼前。这儿是“地下版东六环”西线地道的起点。
“为什么要把东六环‘搬到地下’？”记者抛出疑问。指着地道墙上的地图，首发制作公司东六环改造工程项目办理处副总司理柴东然介绍：“东六环路基高26米，现在两边来往只靠几处钻桥。它就像一堵墙横在北京城市副中心，把城市分红东西两片，影响了城市展开制作。”北京东六环改造工程，便是要把六环路“搬到地下”，打通地上空间，把绿洲还给市民，以处理城市展开空间受限难题。
整个改造工程，南起京哈高速，北至潞苑北大街，全长16公里，其间约7.4公里入地段需选用盾构法施工，这也正是这项工程的首要难点之一。
据介绍，改造工程地道选用别离式双洞安置，每洞安置3条车道，分为3层。其间，上层为排烟通道，中心层为行车通道，基层空间为分散救援专用通道及管线廊道。这意味着，盾构机直径要抵达16米。这样的直径，国产盾构机此前从未企及。为此，中铁十四局联合铁建重工为西线工程量身定制了国产最大直径盾构机“京华号”。
一般来说，大型盾构机分量超越3000吨，零部件超越3万个，制作工艺杂乱，触及电气、光学、力学、土木、机械等许多学科。在此基础上，较之惯例的直径盾构机，16米级以上超大直径盾构机的体系集成更杂乱、加工制作更困难。
中铁十四局北京东六环改造工程五标盾构司理孙长松告知记者，从研制、制作到下线，“京华号”整整花了10个月，“从曾经有什么装备干什么活，到依据工程量身定制装备，‘京华号’体现出我国制作、我国制作的巨大进步。”
“京华号”总长150米、总重4300吨，是一个近6层楼高、7节地铁车厢长的庞然大物。因其设备巨大、运送难度高，项目人员难以在地下为它大规模替换核心部件。7.4公里的地道，只需掘进4772米抵达中心风井后，才干进行大规模检修维保。一旦设备呈现毛病无法作业，弥补本钱极为昂扬，乃至需求再造一台盾构机，从接纳井从头掘进。
为此，中铁十四局专门为“京华号”装备了强壮的维保团队。以项目总机械师王建华为领队的“全科医师”，每天为盾构机“望闻问切”，保证了“京华号”掘进安稳。整个施工周期，“京华号”设备毛病率一直控制在5%以内。
施工危险大
成功下穿车站、铁路、地铁、公路、河流等55处危险源，完结对地上修建物“零扰动”
北京东六环改造工程对设备要求高，施工难度也高。地道西线，最低点坐落地下75米，需长距离穿越高细密富水砂层，先后下穿车站、铁路、地铁、公路、河流等55处危险源，掘进危险不小。
最大的应战，来自与北京城市副中心站归纳交通枢纽（以下简称“副中心站”）的交会。依据规划，北京东六环改造工程和北京副中心站穿插聚集施工，副中心站基坑的抗拔桩基深化基坑底部20米，与地道顶部的最小净距仅为3米。
再者，地道施工还要下穿京哈铁路和北京地铁6号线。京哈铁路是全国交通最繁忙的铁路干线之一，每天通过运营列车88对，客货车混跑，重载列车多。北京地铁6号线则是贯穿北京中心城区、东西向运转的轨道交通干线，区间列车最高时速可达100公里。
孙长松告知记者，作为一个总分量达4300吨的地下“巨无霸”，“京华号”的每一次开动、掘进，都有或许对地上的修建、铁路、河流水系构成影响。
头顶杂乱地质和特重大危险源，“京华号”的每一步都要做到“零扰动”。通过多番演练、探索，团队发现，得给“京华号”配上一个“金钟罩”，才干做到地下“穿针”。
“掘进中的盾构机并不是直线运动，而是沿地道轴线做蛇形运动，构成管片与地层间存在环形空地，简单构成地道沉降，对土体构成扰动。”“京华号”盾构机长王虎然说，因而，在掘进过程中，要以最快速度在管片与地层间注入足量的浆液资料充填空地。
但是，惯例盾构地道施工同步注浆选用的是水泥单液浆，凝结时间长达8小时，不能及时有用控制管片上浮。为了保证“京华号”施工满有把握，项目制作团队与我国工程院钱七虎院士领衔的专家团队通力合作，自主研制了超大直径盾构同步双液注浆技能。
选用新技能后，“京华号”向前推动时，两种浆液在盾尾后方混合，通过8个注浆口，快速注入管片壁后的环形空地，仅10多秒就能变成胶凝状，并在30分钟内构成前期强度，1小时完结凝结，让地道外围快速构成“固若金汤”，为地道管片供给愈加巩固的“金钟罩”。
2021年5月，“京华号”盾构机开端掘进。2022年4月，“京华号”迎来全线施工最大应战：穿越京哈铁路、副中心站两大危险源。
“这一段工程是地道最深区域，底部抵达75米，承压水水头压力达0.8兆帕，相当于一个指甲盖的面积要接受8公斤压力。”王虎然介绍，在总长207米的穿越区间，盾构机处于爬坡状况，覆土厚度从58米忽然变到23米，这在行业界简直闻所未闻。
准备充分，展开顺畅。2022年4月25日，“京华号”顺畅穿越京哈铁路、副中心站。207米的穿越区间，沉降一直控制在3毫米内，管片上浮不超越10毫米。一起，完结单月最高掘进542米，发明了16米级超大直径盾构机月进尺新纪录，完结对地上修建物“零扰动”。
项目办理优
渣土外运、循环使用，智能监控、大数据、物联网、才智办理体系完结全掩盖
走进地道内部，施工现场干干净净、整齐划一，彻底改写记者对地道施工的认知。盾构机开挖出来的渣土哪里去了？
本来，“京华号”立异装备了泥水循环体系。当前部的刀盘滚动“啃”土时，管道将送来泥水，冲刷被刀头切削下来的渣土。混合渣土的泥浆再通过排浆管路运至盾构机外，送到与掘进工地南侧一街之隔的泥浆处理厂进行处理。泥浆通过过滤沉积，再经管道循环至盾构机内重复使用。
“别离后的渣土也可循环使用。”孙长松介绍，渣土从泥浆中别离后，通过板式压滤机和高速离心机处理枯燥后，能够即产即运，用于种田、植树、路基施工等，完结资源再使用。
这儿仍是一个“才智工地”。智能监控、大数据、物联网、才智办理体系完结了全掩盖，只需有安全问题、参数反常、环保危险，渠道马上报警，让危险无处遁形。
来到改造工程安全质量监控中心，大屏幕上，盾构机的推力、行程、分区压力，管片的出产、运送、组装等信息全都一目了然。“体系能够衔接手机。咱们外出时，可通过手机对上万个参数实时监管。”孙长松说。
不仅如此，安全质量监控中心还与坐落南京的中铁十四局大盾构公司总部盾构才智管控中心联动联控。如有必要，总部人员乃至能够在1000公里外长途控制盾构机。
2023年6月28日上午，历经两年多掘进，“京华号”顺畅完结西线地道掘进使命，抵达接纳井，这也意味着国内最长盾构高速公路地道西线贯穿。“这条地道的贯穿，意味着我国超大直径盾构全产业链展开站上了新台阶，为处理城市展开空间受阻难题供给了新途径。”中铁十四局党委书记、董事长吴言坤说。
项目团队将持续展开地道内剩下现浇混凝土结构施工、装饰装饰、路面找平层及沥青层施工，最终进行强弱电、交安、消防等机电装置施工。估计下一年年末，改造工程将建成通车。
现在，“京华号”盾构机正在拆解，将进行全面查看、保养和改造，服务下一个工程。（记者 李心萍）
来历：人民日报