大禹掘進(jìn)號(hào)

世界最大斷面組合式矩形頂管機(jī)在深圳始發(fā)

4月18日，世界最大斷面組合式矩形頂管機(jī)“大禹掘進(jìn)號(hào)”在深圳地鐵12號(hào)線二期工程沙三站順利始發(fā)，標(biāo)志著國(guó)內(nèi)首個(gè)超大斷面頂管機(jī)械暗挖車站正式進(jìn)入頂管頂推施工階段，實(shí)現(xiàn)了地鐵車站施工工法的重大創(chuàng)新，填補(bǔ)了我國(guó)在機(jī)械化地鐵暗挖車站施工方面的空白。

深圳市軌道辦鐵路處處長(zhǎng)黎英俊，中國(guó)工程院院士陳湘生、龔曉南，深圳地鐵集團(tuán)總經(jīng)理黃力平、鐵路公司黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)厲建平等出席當(dāng)天舉行的始發(fā)儀式。

01

╱ 工程概況 ╱

沙三站是廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃《繁華城區(qū)地鐵暗挖車站關(guān)鍵技術(shù)》示范應(yīng)用項(xiàng)目。該車站位于帝堂路與沙井路交叉路口，為地下二層島式車站，車站總長(zhǎng)208.4米，標(biāo)準(zhǔn)段寬22.7米，有效站臺(tái)寬13米。據(jù)介紹，沙三站地處城市繁華城區(qū)，周邊建筑物多，地下水充沛，地質(zhì)條件復(fù)雜，且站址有一處埋深4.2米的新建暗涵，交通疏解難度大、管線遷改復(fù)雜、與各單位協(xié)調(diào)周期長(zhǎng)，采用傳統(tǒng)的明挖法施工，不僅會(huì)極大地提高施工成本，也無(wú)法滿足工期要求。

02

╱ 科技創(chuàng)新破難題 ╱

為了破解難題，公司與深鐵集團(tuán)等聯(lián)合陳湘生院士科研團(tuán)隊(duì)積極推動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，創(chuàng)造性地采用上下組合式矩形頂管機(jī)頂推施作車站主體結(jié)構(gòu)，旨在降本增效，引領(lǐng)城市軌道交通向綠色、生態(tài)方向發(fā)展?！霸撥囌緝啥祟^采用明挖順作法施工，中間部分創(chuàng)新采用頂管暗挖施工，下穿總長(zhǎng)度70.0米，寬度22.6米，高度13.53米?！笔┕がF(xiàn)場(chǎng)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹。

整裝待發(fā)的“大禹掘進(jìn)號(hào)”

承擔(dān)該車站頂管頂推施工任務(wù)的“大禹掘進(jìn)號(hào)”機(jī)體寬11.29米，高13.55米，由上下各4塊共8塊盾體組成，中前盾和尾盾采用主動(dòng)鉸接形式進(jìn)行連接，是目前世界上開(kāi)挖面積最大的矩形頂管機(jī)?！按笥砭蜻M(jìn)號(hào)”采用多刀盤和多螺旋機(jī)組合布置方式，通過(guò)多臺(tái)刀盤和螺旋機(jī)協(xié)同作業(yè)，使用微臺(tái)階開(kāi)挖技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了淺覆土、大斷面、零間隙開(kāi)挖功能。在揭示空間變位規(guī)律，建立暗挖地鐵車站施工風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)估體系的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性地采用組合式矩形頂管機(jī)分左右兩次頂推施作車站主體結(jié)構(gòu)，提出了地鐵機(jī)械化暗挖車站設(shè)計(jì)理論和方法，開(kāi)發(fā)了裝配式車站結(jié)構(gòu)，解決了多洞組合頂管管片及車站結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換等設(shè)計(jì)難題。

03

╱ 攻堅(jiān)克難保始發(fā) ╱

“大禹掘進(jìn)號(hào)”自身重量達(dá)到1000多噸，始發(fā)井深度超過(guò)20米，且吊裝場(chǎng)地空間狹小，設(shè)備吊裝下井、盾體組裝是頂管始發(fā)前的兩大難題。

為了保障頂管機(jī)安全始發(fā)和項(xiàng)目有序推進(jìn)，參建各方認(rèn)真梳理重點(diǎn)工作，制定始發(fā)清單，并逐項(xiàng)落實(shí)前期準(zhǔn)備工作，同時(shí)，組織制定專項(xiàng)施工方案，多次組織專家論證會(huì)對(duì)施工方案進(jìn)行會(huì)審，確保了施工方案的科學(xué)合理和安全可行。

設(shè)備吊裝前，對(duì)吊裝場(chǎng)地地基承載力進(jìn)行了嚴(yán)格驗(yàn)算，對(duì)地基進(jìn)行了加固，認(rèn)真組織作業(yè)人員進(jìn)行安全技術(shù)交底，并對(duì)起重設(shè)備、吊具等進(jìn)行專項(xiàng)檢查。

“盾體的組裝過(guò)程極度考驗(yàn)作業(yè)人員的耐心與韌性?！爆F(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人介紹，“大禹掘進(jìn)號(hào)”頂管機(jī)自身重量和體積大，連接盾體的鉸接工具也較常規(guī)大上許多，特別是用于連接前盾和尾盾的鉸接銷重達(dá)100多斤，“鉸接銷的安裝工作需要重復(fù)45次，加之受到頂管機(jī)高度高、井內(nèi)空間小等不利因素的影響，組裝工作之難可想而知”。

“大斷面管節(jié)拼裝，是頂管推進(jìn)過(guò)程中需要破解的又一難題”，早在2020年，公司及各相關(guān)單位便著手推動(dòng)管節(jié)拼裝輔助工裝的設(shè)計(jì)、制造。據(jù)介紹，該專用管節(jié)拼裝輔助工裝高15.4米，寬9米，長(zhǎng)13米，由兩組桁架式結(jié)構(gòu)組合而成，主要包括翻轉(zhuǎn)平臺(tái)、吊梁、拼裝工裝以及平移小車等部件，其作用是在管節(jié)拼裝過(guò)程中提供工作平臺(tái)以及保證管節(jié)的精準(zhǔn)定位和安全平移。

04

╱ 意義深遠(yuǎn) ╱

沙三站暗挖車站是國(guó)內(nèi)首次將超大斷面組合式矩形頂管機(jī)引入地鐵建設(shè)領(lǐng)域。通過(guò)攻克超大斷面組合頂管暗挖車站管片井下拼裝、始發(fā)接收、左右線密貼頂進(jìn)、近距離下穿箱涵變形控制、結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換等技術(shù)難題，將形成繁華城區(qū)地鐵暗挖車站施工成套技術(shù)，解決制約區(qū)域地下軌道交通大規(guī)?？焖俳ㄔO(shè)與區(qū)域內(nèi)繁華城區(qū)城市環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)和諧的矛盾。

“大禹掘進(jìn)號(hào)”在深圳地鐵12號(hào)線二期工程沙三站的順利始發(fā)，預(yù)示著“繁華城區(qū)地鐵暗挖車站關(guān)鍵技術(shù)”示范工程已進(jìn)入正式實(shí)施階段，標(biāo)志著我國(guó)繁華城區(qū)復(fù)雜環(huán)境暗挖施工領(lǐng)域工程理論與技術(shù)水平、關(guān)鍵設(shè)備研發(fā)制造能力的提升與進(jìn)步，推進(jìn)了軌道交通建造技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，向智能建造邁出了關(guān)鍵的一步。

05

╱ 項(xiàng)目進(jìn)展情況 ╱

目前，深圳地鐵12號(hào)線二期2座車站主體結(jié)構(gòu)已封頂（沙浦、步涌），主體結(jié)構(gòu)開(kāi)累完成73%。

全線盾構(gòu)區(qū)間共貫通8臺(tái)次，盾構(gòu)始發(fā)累計(jì)10臺(tái)次，盾構(gòu)區(qū)間累計(jì)完成49.3%。

東寶河停車場(chǎng)蓋體開(kāi)累完成81%。

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