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进击的“地下蛟龙”——记广东省水利建设史上第一台敞开式TBM“粤海42号”掘进突破3000米

发布日期:2021-05-25 信息来源:华南事业部 作者:冯彦斌 字号:[ ] 分享

日前,国家重大水利工程、粤港澳大湾区标志性项目珠江三角洲水资源配置工程迎来新进展。伴随一阵阵轰鸣声,在水电十四局珠三角C1标施工现场,广东省水利建设史上第一台、珠三角水资源配置工程全线唯一一台敞开式TBM硬岩掘进机“粤海42号”突破隧洞掘进里程3000米大关。此次重要节点的顺利完成,为项目隧洞按期贯通、工程早日通水奠定了坚实基础。

珠江三角洲水资源配置工程输水线路全长113.2公里,总投资353.99亿元,以打造新时代生态智慧水利工程为目标。为节省地面建设空间,工程通过开挖超过60米的超深工作井,在井下采用深埋盾构的方式,建造输水隧洞。建成后,将解决广州、深圳、东莞生活生产缺水问题,并为香港等地提供应急备用水源,为粤港澳大湾区发展提供战略支撑。

提速增效,屡创佳绩

“粤海42号”所在的区间硬岩广布,因此,采用能在岩石地层中进行高效掘进的敞开式TBM硬岩掘进机成为了最佳选择。为了加大掘进力度,保证24小时不间断作业,“粤海42号”相比传统的硬岩掘进机增加了“硬核设计”——两个辅助油缸,以提升掘进动力。

“粤海42号”为直径8.3米的TBM硬岩掘进机,自2020年9月28日“披挂出征”成功始发以来,项目部精心筹划、优化资源调配,从“人、机、料、法、环”等五大方面提供重要保障。

随着“粤海42号”在地底“潜行”的里程逐渐增加,掘进过程中开挖产生的渣土等隧洞内外运输所需的时间也逐渐增加。对此,项目部巧施“妙计”,一方面,通过多列机车编组的形式缩短物料准备与运料时间;另一方面,妥善“插空”每日设备维修与保养的“空挡”时间,提前做好准备工作,为用于运输的皮带及供电的高压电缆做好延伸工作,保障TBM能够及时出渣以及维持正常掘进运行,采用“错峰+交叉”的作业形式,让每一道工序紧密衔接,提效增速。

自2021年1月底,项目部克服了场地狭小、长距离掘进与出渣困难等不利影响,完成了TBM掘进累计1000米的节点目标后,开启了提速推进的“加速度”。为了加快实现3000米节点目标的步伐,在春节期间,项目部严格落实疫情防控的同时,一方面精心筹划,科学组织,合理配置人员、材料和机械设备,克服井内抽排水困难,保障TBM正常掘进;另一方面鼓励施工人员积极响应国家就地过年倡议,实现TBM掘进不停工。

在第二季度的建设中,水电十四局珠三角C1标项目部在业主粤海珠三角供水有限公司的领导和支持下,在设计、监理等单位的大力支持下,通过系统谋划、靠前指挥,开展劳动竞赛、“送清凉”等活动,激励建设者们不断突破、勇往直前。自4月12日实现2000米节点目标后,4月21日,“粤海42号”创下了单日进尺40.61米的纪录后;5月6日,“粤海42号”实现了单日进尺45.1米的新纪录。在燃情拼搏中,项目部上下团结一心,无惧高温,紧抓工期,愈战愈勇,5月16日,“粤海42号”更是再次突破掘进纪录,创下了截至目前单日进尺的最快速度——50.08米/日,同时也创下了国内同级别敞开式TBM在高强度花岗岩段的单日进尺最高记录。日益提升的掘进速度,成为了项目部提前实现TBM掘进突破3000米节点大关的重要条件。

穿山越水,未雨绸缪

“粤海42号”TBM隧洞总长达9.83千米,洞身段地质条件十分复杂,虽主要以弱风化岩、微风化岩为主,但沿线有12条构造断裂带,会形成富水、透水通道,在掘进的过程中容易造成突发涌水,导致事故的发生,施工难度大,安全风险高。早在工程施工前,C1标项目部便对该隧洞的施工条件进行深入的研究,以确保TBM的掘进过程万无一失,安全顺利推进。

面对复杂多变的地质难题,建设团队不仅从施工周期到适应性、安全性等多方面对“粤海42号”的设计方案进行层层“打磨”,还在TBM掘进机选型及适应性分析专家评审会上,邀请国内知名专家、建设单位、设计单位和监理单位等多个单位共同参与,商讨对策,集思广益,并结合公司多年穿山越岭盾构隧道施工的丰富经验,对TBM的刀盘型式、刀具类型、耐压能力等进行针对性研究,量身定做与工程最佳配置的设计。

目前,“粤海42号”的“潜行”任务已完成接近三分之一,下一阶段,将迎来“穿山越水”的新挑战。一是穿越位于广东东莞市的大岭山,将有6.83公里的长距离硬岩掘进,该段硬岩的抗压强度最大值可达到286MPa;二是下穿位于大岭山附近的大溪水库和怀德水库,附近的地质地貌主要以全风化、强风化岩为主,水库底部与掘进隧洞之间的地质层透水性大,渗水的风险较高,对掘进的排水措施提出了更高的要求。为此,水电十四局项目建设团队正在邀请知名专家,紧锣密鼓的制定专项施工方案,全力应对,从而降低施工风险,在确保安全的前提下保质保量完成施工任务,为下一个重要节点的提前实现保驾护航,为早日实现工程通水、造福湾区人民砥砺前进。





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