懸臂式掘進機正在濟南CBD項目建設工地作業。
在地下24米的深處,一臺很像挖掘機的“大家伙”正“突突突”地在作業面上施工,前面有一個巨大鉆頭不停地往堅硬的巖石里面鉆探,機器后面不斷涌出碎石和土塊……近日,濟南日報記者在濟南地鐵CBD項目一標段暗挖施工段,看到了正在作業的懸臂式掘進機。這是濟南地鐵施工首次使用懸臂式掘進機。
隨著濟南地鐵項目加速推進,人們已經對地鐵盾構機比較熟悉,像軌道交通1號線、3號線,都是使用盾構機開挖隧道的。CBD項目一標段為何選用了懸臂式掘進機?它對濟南以后的地鐵施工有什么借鑒作用?記者就此采訪了中鐵十六局濟南地鐵項目部暗挖工區長王彪,了解了有關濟南首臺懸臂式掘進機的一些“秘密”。
王彪告訴記者,CBD項目一標段隧道下行線長373米,上行線長518米,區間拱頂埋深13.1米至15.2米,線間距為17.2米至20.2米,主要穿越地層為膠結礫巖、含碎石粉質黏土、強風化灰巖、中風化灰巖,圍巖等級為V級,巖層硬度在50-70兆帕,屬于次堅石環境。按照常規,本來計劃使用盾構機施工,但該項目地處CBD區域,周邊施工環境復雜,而且多個地面項目正在推進,在起始點甚至無法完成盾構機始發所需要的占地,在接收點也沒有足夠的地方安裝吊車,接收和分解盾構機。經過綜合研究和論證,項目部決定使用暗挖法,但采用常規機械開挖效率極低,如果使用鉆爆法,又要使用炸藥,噪聲大,會影響附近居民生活,還可能給地上建筑和正在施工的其他項目工地帶來安全隱患。經過對工況的深入研究探討,項目最終決定采用懸臂式掘進機進行隧道的開挖施工,不僅節省成本,而且提高效率,縮短了隧通時間。預計下行線隧通時間為7月31日,上行線隧通時間為9月30日。
使用懸臂式掘進機有哪些優點呢?記者了解到,掘進機施工占地小,全長僅十多米,與盾構機相比,不需要太多配套建筑用地,始發簡單方便;掘進機看上去就像裝了一個“超級鉆頭”的挖掘機,組裝快,盾構機組裝一般要一個半月左右,掘進機僅需一周即可以投入使用。另外,掘進機維修方面,它前面鉆頭上面是合金刀,損壞了可以隨時更換,不像盾構機那樣費時費力;操作起來也比較簡單,只需要一名專業工人就能操作,切割強度可達到90兆帕。當然,與其他暗挖方式相比,比如鉆爆法,它的優點更為明顯,噪聲小,產生揚塵少,關鍵是不會給周圍建筑物和其他工地造成安全隱患。
本次掘進從工業南路站南端始發,采用暗挖法掘進施工,采用單洞單線馬蹄形斷面,高約7.2米,寬約6.5米。記者在施工現場看到,懸臂式掘進機正在緊張施工,后面工人開著鏟車運送挖出來的碎石和泥塊。一根管子往掘進機前面噴水,用于鉆頭降溫和降塵作業面。專業工人告訴記者,目前尚屬前期施工階段,每天掘進2米左右。預計隨著施工進展和地質條件變化,掘進速度會加快,每天能到3米左右。他們會加緊施工,爭取早日完成建設任務。
既然懸臂式掘進機有這么多的優點,那在下一步的濟南地鐵施工中會不會更多地選擇它?對此,王彪表示,地鐵施工選擇掘進機還是盾構機,其實與施工條件息息相關。懸臂式掘進機有很多優點,適合本標段施工需要,但并不是說掘進機就比盾構機好,以后能取代它。其實,施工方如何選擇,關鍵是因地制宜,找到最合適的施工機器。本工程之所以選擇懸臂式掘進機,有一個關鍵因素,就是他們探測到施工區域沒有泉水,不會出現大面積的水域環境。CBD項目一標段選用懸臂式掘進機,對濟南地鐵工程最大的貢獻是提供了一種新的施工經驗和機器選擇,方便建設者根據施工區間的實際情況,作出最適合的施工方案。