超大型盾构机江底打洞成武汉过江隧道关键工程(图)

http://www.sina.com.cn 2004年11月26日06:30 荆楚网-楚天金报

　　荆楚网消息（楚天金报）记者金济报道：两个直径超过11米的“庞然大物”———超大型泥水盾构机将从武汉理工大学三层楼校区启动。昨日，武汉长江隧道工程施工方中隧集团专家表示，在武汉过江隧道工程中，由盾构机在江底“钻洞”的一段，是该工程最重要的一段施工。

　　在江底打洞、挖条隧道，对中隧集团的建设者来说已是驾轻就熟，该集团曾承建广州地铁、南京地铁等众多项目。但是，面对长江上第一条江底公路隧道，中隧集团的技术、施工人员们仍然严阵以待，“这里有许多世界难题。”

　　“认清方向”地下作业

　　用来“打洞”的盾构机是不长眼睛的，只管“闷头苦干”。因此，在盾构机开动前，工程技术人员必须先让它“把握形势，认清方向”，制订出一条合理的路线，免得它半路撞到“电线杆”。

　　武汉长江隧道工程项目部专家向记者介绍，盾构机在推进途中，会依次“遭遇”武九铁路、长江防洪堤和多幢建筑。这些建筑的钢筋混凝土桩“扎根”很深，盾构机经过时，“头顶”须穿越桩脚。因此，过这个关口，必须十分小心，不能有毫厘之差。

　　穿越软、硬两种地质层

　　中隧集团专家介绍，以往的江底隧道，施工地质要么是硬的硬岩，要么是软岩。这两种都好办，用于隧道挖掘的盾构机可针对不同地质特点采用相应的刀具。但是，武汉过江隧道所处地质环境硬岩、软岩“纠缠”，虽然施工方为此特意订购了混合式盾构机，可穿越软、硬两种地质。但由于盾构机刀具必须在频频交换中推进，这相应增加了施工难度。盾构机掘进时，很容易向软岩一侧偏。

　　负重“踩”在“气球”上

　　在江底穿行时，盾构机身处的位置，一般埋深超过11米。构成这一层江底的，多是粉细砂地层，土质疏松，不利于盾构机的稳定。

　　而且，处在这一特殊位置，盾构机将“腹背受敌”。在它的上方，因为江水渗透，泥土的水压较大，而它的下部又要承受来自地下水的压力。“这就好比上面盖着棉被，下面压着气球。”有关专家称，这就必须精确地控制好盾构机的压力，既不能被“棉被”压垮，又不能将“气球”压爆。

　　难度大于黄浦江隧道

　　据了解，上海黄浦江隧道的直径比武汉过江隧道大，可武汉过江隧道建设难度大于上海。这主要是由于在武汉长江段，从长江水面到隧道底部是60米,是上海黄浦江隧道的1.6倍。

　　此外，黄埔江隧道基本上是粘土土质，而长江武汉河段的江中及两岸边大部分为粉细砂地层。武汉过江隧道施工将采用最新、最有效的防水接缝技术，以确保施工安装质量的精细，提高隧道抗透水性能。

　　建横向通道先“冻土”

　　连接武昌、汉口岸的两线盾构隧道全部完成后，两根隧道之间将建几条横向通道，在紧急状态下用来逃生和疏散人群。

　　如果直接在隧道里开一扇门，土壤肯定会在水压的作用下喷涌进来，一发不可收拾。因此，浇铸通道前，必须先冰冻两根隧道间的部分土壤，使土壤坚硬，然后打穿硬邦邦的泥土，用钢筋水泥建成具有足够承压力的通道。

　　此外，在两根隧道的底下，还要各建一个江中泵房，每个泵房容积是40立方米，用来储藏和中转隧道里的积水（如消防用水或雨天车轮带进隧道的水）。上述这些工程任务都极为艰巨，稍有闪失便有可能前功尽弃。盾构机怎样挖“地洞”

　　盾构机形似一个横卧的大铁桶，桶的直径超过11米，人站在上面，显得很渺小。盾构机头就像一张圆台面，上面嵌满一块块“刀片”。整个盾构设备长度超过100米，包含各种机电设备和千斤顶，里里外外几乎全是钢结构。

　　在推进时，盾构机头缓慢转动，“刨”开泥土，平均每分钟能前进1.3厘米左右，每推进一段距离后，盾构机要停一停，伸出铁臂，在它所挖的洞的内壁上，安装一环管片。

　　工人负责把管片中的螺丝拧紧，每环管片的长度也正好把隧道内壁“捆”一圈。拼完一环后，盾构机又往前推进，停下，再拼一环管片……如此“一环扣一环”，一条隧道便由无数环管片连接而成。

　　据介绍，盾构机挖出的污泥则由一张“铁嘴”吐出，操作工守在“嘴”边，用铁锹把污泥切成一段一段，就像切面疙瘩，传送带再把“泥疙瘩”送走。最后，通过竖井的吊机、运输车等，把泥土运往专门的渣土场。