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地铁掘进遇巨石 硬如钢
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2015年4月1日 放大 缩小 默认        

地铁掘进遇巨石 硬如钢
福州树兜站至屏山站的地下花岗岩,纵深近400米,盾构机滚刀得“一米一换”;广州的维修团队被请了过来,现场换刀修刀,这在全国都少见
面对硬如钢的巨石,盾构机一天只能掘进两米
上百把损坏的滚刀卸下后,刀圈摆满一屋
广东来的维修师傅现场修理破损的滚刀
盾构机刀盘(资料图)
 

N海都记者 陈贽超/文 肖春道/图

关注理由 昨日福州地铁传来消息,1号线树兜站到屏山站的隧道掘进,遇到硬岩段,花岗岩强度接近钢铁,施工难度高,滚刀损耗严重,几乎是“一米一刀”,导致施工速度放缓。之前由于涉及考古挖掘、电缆改迁等问题,这段路成为了1号线按期完工的“老大难”。说好的1号线今年全线贯通,会不会卡在巨石这里?

为保证工期,施工方将广州的滚刀维修团队直接请到现场,滚刀一旦损坏,马上换、马上修,节约成本,提高效率。盾构机和工人24小时开工,原定年底双线贯通的树屏区间,将提早2~3个月完成,保证1号线按时贯通。昨日,海都记者下到隧洞,感受隧道内的高强度施工。

地质多复杂?

滚刀与花岗岩“硬碰硬”,一米一换刀

昨日,记者来到地铁1号线树兜站到屏山站区间。中铁一局四标段的项目副经理郭凯说,上下双线盾构机都从树兜站出发。该区间长一千多米,其中硬岩区长近400米,其他地方还存在土层不一,软硬不均,局部还有孤石等问题,对盾构机而言是大挑战。

据介绍,亿万年前,火山岩和侵入岩遍布福州全境,岩浆在地表下凝结成火成岩,也就是花岗岩,硬度堪比钢铁,盾构机滚刀每天在和花岗岩“硬碰硬”。

面对坚硬的花岗岩,滚刀也是“伤敌一千,自损八百”。郭凯说,在硬岩层,平均每掘进一米,损坏一把滚刀,相比之下,软土层可能近千米都不用换刀。记者看到,施工现场堆放着数百把损坏的盾构刀具。

施工有多难?

滚刀被卡刀盘偏移,每天只能掘进2米多

滚刀不怕“硬碰硬”,地质复杂才是最困难的。郭凯介绍说,一旦岩层上软下硬,刀具的磕碰磨损及偏磨比较严重;在进入硬岩和脱离硬岩时,盾构机姿态较难控制,滚刀会被卡住或刀盘方向偏移导致蛇形推进,严重时,可能导致价值大几千万的盾构机受伤,甚至隧道施工出现质量问题。

“因此,我们必须每掘进1环(约1.2米)就要停下来检查刀盘,调整盾构机参数,更换损坏的刀具。”郭凯说,复杂的地质情况,使掘进速度受到了较大影响。树屏区间地铁上行线(靠福建日报大楼一侧)共1142米,前期是软土层,去年11月至今年2月底已掘进了634米,平均每天掘进5米。但如今,树屏区间上行线掘进至大榕树附近,下行线掘进至省农业厅21住宅楼附近,“不是在硬岩层,就是在去硬岩层的路上,每天仅能掘进2米多”。

那要怎么办?

广州的滚刀维修团队,被请到施工现场

和花岗岩“硬碰硬”,刀具损坏在所难免。其中,滚刀外部刀圈是最易损的,换掉刀圈,滚刀还能接着用。以往维修滚刀,是寄回广州的工厂,来回大约要10天。如果滚刀损坏频次不高,这样当然没问题,如今平均每掘进一米就要换一把滚刀,寄送成本太高、时间太长。因此施工队把广州的维修团队请到了福州的施工现场,刀具一旦破损,可第一时间更换、修复,真正做到“无缝对接”。

郭凯说,把滚刀维修团队请进施工现场,这在全国城市地铁建设中也是极少见的。除了提高效率,这样做也能大大节约成本。一组滚刀约2.6万元,换一次刀圈成本约1万多元,每组滚刀可换3次刀圈。破损的刀具从刀盘上卸下来后,工人直接在现场修复,更换刀圈、修整偏差、上油打磨,很快又可以上阵。“在最初施工的时候,考虑到岩层的复杂性,树屏区间原本计划今年年底完工,如今,我们应该能够提前2至3个月完成双向贯通。”

记者隧洞探秘40℃+300斤+2小时=换刀

换刀有多难?昨日,海都记者下到隧洞,感受隧道内的高强度施工。

从树兜站顺着已完成的数百米隧道往前走,理论上隧道位于地下应该很凉爽,但施工现场又闷又热。现场工人说,除了盾构机的运转,刀具与岩石摩擦会产生大量热量,时常火花四溅;加之福州地下水丰富、春季潮湿,隧道内就会又闷又热。“现在这个季节隧道内是40℃的高温,夏天更高,能达到50℃。”

换刀时,工人通过直径不到一米的入口爬进盾构机,到达刀盘背面。刀盘直径6米多,刀盘和盾构机的连接之间空间有限,仅能容下两三名工人操作,用简单的倒链,将300斤的滚刀牵引到合适的位置,人再爬上去换刀。这个过程大约需要两小时。如果遇到岩石卡住滚刀,得先用小型机械和人力敲打把岩石打碎,更加麻烦。

郭凯说,这只是常规的开仓换刀,像之前三叉街站至上藤站区间,因为地下水富余,岩层复杂,还得带压换刀,相当于在水下20米作业。为了保证工期,现在盾构机施工实行两班倒,每班12小时。滚刀坏了马上更换、马上维修,更换时盾构机也没闲着,要调整参数,每个细节都保质保量。

 
 
 
   
   
   
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