南京地铁十号线穿越长江盾构隧道工程
一、工程概况
该工程位于南京市浦口区,是国内首座采用单洞双线方案过江的城市地铁盾构隧道,隧道全长3600m。采用直径11.64m泥水盾构一次掘进施工;工程特性主要为穿越砾砂、卵石圆砾等强透水地层,其中江中段长2300m,最大埋深达58m,隧道先后下穿自来水厂、临江鱼楼、长江大堤、江心洲民房建筑群等重要建(构)筑物。
隧道线路最大坡度达28‰,由于隧道的高水压特性.盾构机采用4道盾尾密封刷。与普通小直径和短距离的隧道相比,该越江隧道直径超过10m、隧道长度大于1500m,为典型的长大盾构隧道。盾构掘进时其水土压力高达6.5kg/cm²(0.65MPa);独头掘进一次穿越长达1760m的卵砾石层;穿越长江冲槽段覆土深度仅10.4m,挑战了水下大直径泥水盾构施工的极限。
工程于2010年12月开工建设,2014年3月竣工,总投资8.57亿元。
二、科技创新与新技术应用
1. 首次利用离散元技术准确预测卵砾石地层中刀具的磨耗与刀具的使用寿命,创新性地提出了多层次的常压可更换刀具的配置技术。
2. 创新研发了10m级盾构机小空间常压换刀技术和装置,为高水压、强透水、高磨耗的卵砾石地层中盾构常压换刀作业的人员和工程安全提供了可靠的技术保障。
3. 首次形成了高水压卵砾石地层大直径泥水盾构施工综合施工技术;首次运用系统学理论和模糊数学方法针对单洞双线大直径泥水盾构隧道洞内运输系统中人—机—环境诸因素进行影响评价,形成了单洞双线盾构隧道洞内快速运输管理技术。
4. 解决了高水压、强透水、卵砾石地层中大直径泥水盾构独头一次掘进施工的世界性技术难题,提升了我国在大直径地铁过江盾构隧道施工领域的领先地位。
三、获奖情况
“地铁大直径泥水盾构长距离穿越长江建造技术”获得2014年度山东省科技进步一等奖