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下穿运营线路,沉降值不到2毫米!青岛这条地铁厉害了

2019-11-02 07:56:53   
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赵汉斌,《科学技术日报》记者,王高建

金秋时节,青岛地铁建设带来了好消息。9月15日,在运营的地铁3号线下,青岛地铁8号线青岛北站至沧口站地下开挖段的开挖和初期支护顺利完成,该段是青岛地铁特别重要的一级风险源。

值得一提的是,青岛地铁8号线青仓段成功运营地铁3号线,这是青岛地铁建设史上第一次运营地铁。线的垂直距离只有1.168米,平面交角只有16度,结构间的最小距离为1.734米。其中,超前导管加固范围距3号线仅0.407米,是一个网距小、角度小、长距离运行的罕见地铁线路工程。

9月15日,青岛地铁8号线青岛北站至沧口站地下开挖段成功完成,这是青岛地铁一级风险的一个特别重要的源头。

地铁线路的规划和建设影响着市民的心。然而,青岛地铁8号线青仓段在地铁3号线下运行。由于施工风险高、难度大,青岛地铁是一级风险源,尤其引人注目。作为青岛地铁8号线的建设单位,中铁八局昆明公司通过技术创新,将已运营的地铁3号线结构沉降值科学设计、精确分析和控制在2mm以内,厚度仅为一枚硬币左右,是地铁建设史上的“奇迹”。

青岛地铁8号线平面示意图

地铁运营下的“创造新世界”

根据线路规划的要求,青岛地铁8号线青仓段需在已运营的地铁3号线下运营。在满足地铁运营纵坡的情况下,线路设计不断优化调整,尽可能增加两个结构之间的距离,最终确定两个结构之间的最小垂直距离为1.168米。

青岛地铁3号线将于2016年12月18日全面运营。在下交叉段,青岛北站至永平路站3号线运行速度为72公里/小时,列车间隔4-6分钟,运行时间为6: 00-22: 30。青岛北站是国家铁路和地铁的共用站。它是已经运营的地铁3号线北端的起点。交通量非常大。

新建8号线青仓段隧道在运营地铁3号线下,净距较小,两条隧道的重叠垂直距离仅为1.168米。在3号线下如此小的净距、小角度、长距离运行的情况下,施工难度是可以想象的。此外,由于3号线施工采用矿山爆破开挖,3号线隧道周围形成了2米爆破松动圈,围岩稳定性差。八号线隧道开挖施工中极易发生落石,沉降控制极其困难。任何粗心都会导致地铁线路沉降超标,危及交通安全,后果不堪设想。

在青仓区,先进的小导管钻井设备工人

在施工初期,通过青岛市和国内隧道施工专家以及参与施工各方进行的方案审查,项目最终采用了地铁施工中很少使用的悬臂掘进机进行非爆炸式隧道开挖,从而最大限度地减少了对3号运营线的干扰。为了实时掌握3号线的结构和道床的变形沉降情况,该方案采用自动监测手段。测量机器人每次监测隧道变形15分钟,静态水准仪每次监测道床沉降1.5分钟,振动速度计实时监测振动情况,视频监控实时监测列车运行。施工沉降变形预警值设置为3毫米。利用数据自动采集软件、综合预警管理系统和监控云平台进行24小时实时监控,确保发现的异常情况能够在第一时间得到处理,确保地铁施工过程中无损失。

坚决执行,没有区别

地下通道施工前,中铁八局昆明公司施工单位对所有管理人员和操作人员进行了广泛的安全技术交底,强调了工程面临的风险。所有施工人员应高度重视地下通道的施工,共同确保青岛地铁3号线大量乘客的安全,确保地下通道的施工安全。

地下通道施工期间,项目部牵头实施一级风险源“一控六特”管理体系,即“一控”现场安全质量控制方案、专项调查、专项设计、专项施工方案、专项监督实施细则、专项监控方案和专项应急预案“六特”。内衣期间,业主、勘察、设计、监理、监控、施工等单位应在现场逗留的全过程实施安全质量控制监督。每道工序都要严格执行“三检制”,下一道工序必须报监理验收后才能开工。所有隐蔽验收过程应保留图像数据,并及时上传至施工控制组,以便各方保留底部。每天组织施工各方召开施工对接会,汇报分析当天的施工情况和监控数据,发现问题立即解决。严格分级施工计划,确保安全施工。

青岛地铁8号线线路图细化调整并不断完善

爆破开挖是地铁矿山隧道施工中常用的方法,机械开挖很少使用。为了减少对围岩的扰动,采用悬臂式掘进机开挖3号线隧道。悬臂式掘进机具有开挖振动小、开挖面平整的优点。然而,整个机身很长,掘进头也很大。通过试掘阶段的研究,项目部根据力学特性对方案进行了有针对性的详细调整,完善了设计变更程序。通过对施工条件和监测数据的分析,缩短开挖台阶长度,取消侧向支护,优化加固各种支护参数,从而达到进一步稳定支护体系的目的。

在隧道支护方面,项目部优化了初期支护喷射混凝土的厚度,从300mm到350mm,优化了超前小导管的强度,从直径为42mm、壁厚为3.5mm的钢管加强到直径为48mm、壁厚为6mm的钢管,同时引入膨胀壳锚杆,提供100kn预应力锁定上台阶拱脚,防止失稳。 并与侧壁空心锚杆、钢网和格栅钢架形成组合应力支撑体系,确保施工安全。

为了“提前计划,提前预防”,项目部引进了先进的钻孔成像设备,在作业前准确测量围岩地质条件,辅以先进的地质雷达探测手段,双重保险,确保准确的超前地质预报。预测结果应及时上报相关单位,以便根据预测结果及时调整方案,指导隧道安全施工。隧道施工严格遵循先勘探后开挖的原则,超前地质预报贯穿整个施工过程。

经过9个月的全过程安全质量控制施工,青岛地铁8号线成功完成了正在运营的地铁3号线青仓段的开挖支护施工,运营的地铁3号线结构沉降值锁定在2mm以内。沉降量只有一枚硬币左右,为我国极小净距的地下结构施工提供了一个成功的施工案例。

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