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京沈客专望京隧道贯通,系全国最长城市高铁盾构隧道
 
文章来源:中国铁路招标采购网 铁路建设招标 铁路物资招标 高速铁路招标 地铁轻轨招标 铁道物资招标  
  8月28日上午,随着“望京号”盾构机破洞而出,由中铁十四局集团等单位参建的北京至沈阳铁路客运专线(简称京沈客专)望京隧道工程顺利贯通,标志着北京市第一条,也是目前全国最长的城市高铁盾构隧道完成主体工程,为全线按期建成通车奠定了坚实基础。
  望京隧道自2016年12月28日率先由“望京号”盾构机始发掘进,全长8000米,为全线唯一的双线单洞大直径盾构隧道。隧道管片外径10.5米,内径9.5米,施工由国内盾构隧道的两支王牌劲旅中铁十四局和中铁隧道局采用4台开挖直径10.9米的国产泥水平衡盾构机,由两端向中间掘进施工。
  京沈客专自北京铁路枢纽星火站,止于沈阳铁路枢纽沈阳站,线路正线全长698公里,设计时速350公里,总投资1245亿元,建设总工期5年。计划于2020年12月底竣工。届时,北京至沈阳间列车运行时间将压缩至2.5小时之内,北京至哈尔滨4小时到达。
  京沈客专望京隧道施工现场,工人对盾构机进行最后的检查。本文图片刘福昌、肖静摄
  安全穿越多处风险源
  据中铁十四局项目负责人赵海涛介绍,望京隧道的工程难点主要集中在大断面、长距离、富水地层施工中遇到的安全风险。隧道在地下穿越首都机场高速、机场快轨、地铁15号线、马泉营地铁站、红砖艺术中心、污水处理厂、高压塔架、多处居民区和高大建筑等重大风险源,沉降控制标准高,施工及环境安全风险较大。
  隧道最深处43米,距离车站维护结构仅0.6米,穿越距离长达120米,连续下穿车站密集道岔区,变形量控制要求正负1毫米以内,还要保证每天近700余次地铁列车运行安全。
  施工地段探明有200多处、埋深100多米的热力管道和大量水井,如措施不当,容易导致盾构施工中气压失衡,给施工和地面构筑物带来重大安全隐患。
  部分路段隧道拱顶覆土仅10.5米,比盾构机直径还小,地层承载能力差,加大了施工难度。
  “针对重大风险源,我们工程技术人员加强科技攻关,通过分析沉降机理和原因,研发了五阶段控制工法,优化掘进参数,加强施工监测,隧道成型后,第三方检测结果显示,马泉营地铁站最大点位沉降值为0.68毫米,不仅是全线控制最好的,而且创造了国内长距离下穿运营地铁车站的最高水平。”中铁十四局项目部盾构经理王磊说。
  项目施工现场。望京隧道于8月28日上午正式贯通。
  施工零污染使用寿命100年
  隧道所处地层以黏土为主,每掘进两米成环,开挖土方185立方米,4台盾构机一天出渣量就达到7400立方米,整个隧道施工产生废浆约300万立方米,需要进行无害化处理。
  为达到环保标准要求,施工单位建设了4套泥水分离设施。为此,项目参建单位联合国内知名院校和科研机构,对超细泥土颗粒分离的世界级难题进行了科研攻关,研发了国家级发明专利技术,应用新型材料和工艺,对弃浆进行固化和压滤处理,成功完成微细颗粒泥水分离,攻克行业难题,实现了零渗漏、零排放、零污染。
  同时,中铁十四局京沈客专项目负责人介绍,望京隧道设计使用寿命100年,抗震级别达到10级。为建造一流盾构隧道管片,在中铁十四局所属房山桥梁厂建立了北京区域第一条自动化管片流水生产线,采用中央系统控制,从管片生产到养护每一个环节都实现了信息化、自动化控制,极大提高了管片生产能力及产品质量。6955环、62595块管片拼装浑然天成,无一渗漏。
  望京隧道盾构管片6955环、62595块,浑然一体拼装而成。
  自主研发盾构机穿越城市地下
  最值得一提的是隧道施工所用的“望京号”盾构机。这是由中铁十四局和中国铁建重工集团联合研制而成,是国家863计划重点工程,具有完全自主知识产权的国内首台高铁大直径泥水平衡盾构机。
  盾构机长87米,总重量达1900吨,装机功率达到5300千瓦,集隧道开挖、衬砌、出碴、导向等功能于一体,被誉为地下隧道掘进智能机器人,可安全平稳穿越复杂地层,中间换刀200余把,出色完成了隧道掘进任务。
  澎湃新闻记者了解到,项目采用的盾构法,通过在地下挖掘隧道,有效克服了地下管线和管道相互干扰的难题,还可以有效规避传统的地面工程对既有道路、管网、人行天桥、公交站台等市政设施的改迁,减少建筑拆迁以及拆迁引发的经济纠纷、社会矛盾和扰民民扰,减少后期高铁运营对周边环境的噪音污染和对既有社区的空间分割,能够最大限度地减少对市民、社区正常生活和社会秩序的干扰。
  京沈客专是连接京津冀地区与东北地区老工业基地的重要线路,作为东北地区入关的第二条快速铁路通道,将有效缓解现有入关通道的运载力问题和战略压力,在加速“京津冀协同发展”,提速“东北振兴老工业基地战略”中发挥重要作用。
  据介绍,京沈客专是国家《中长期铁路网规划》“四纵四横”客运铁路网的最后“一纵”——北京至哈尔滨(大连)客运专线的重要组成部分和收官工程。
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