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科技日報記者 龍躍梅?通訊員?胡玲玲?蔡琳玲?林佳?陳虎輝
12月20日，“未來號”沉井式豎井掘進機在廣州東至花都天貴城際鐵路（以下簡稱廣花城際）京溪路至白云東平區(qū)間2號盾構(gòu)井（以下簡稱京白2號井）施工現(xiàn)場成功試掘進，標志著垂直機械法豎井這一新技術(shù)首次在國內(nèi)軌道交通建設(shè)領(lǐng)域?qū)嵺`運用。
京白2號井位于白云區(qū)同和路西側(cè)，包含一個明挖法豎井和2個機械法豎井。由于施工區(qū)域內(nèi)有中風化、微風化花崗巖，基巖裂隙水發(fā)育、巖石強度高，開挖難度大、施工風險高。此外，施工區(qū)域周邊臨近密集房屋建筑群和交通繁忙的市政道路，對施工控制提出了極高的要求。為此，地鐵建設(shè)者們積極開展科研攻關(guān)，探索豎井機械法施工工藝，為推動工程建設(shè)尋找“突破點”。
2022年2月，廣州市科技局發(fā)布了“深基坑豎井掘進機關(guān)鍵技術(shù)研究與應用”研究課題項目，面向全國“掛榜”。作為目前最先進的城市深基坑施工技術(shù)，機械法豎井掘進技術(shù)在國內(nèi)仍處于起步探索階段，為此，廣州地鐵聯(lián)合中鐵建華南建設(shè)公司、中國鐵建重工、廣州地鐵設(shè)計院、中山大學共同揭榜，結(jié)合廣花城際的工程情況，經(jīng)過大量前期調(diào)研、理論模型計算、技術(shù)論證等工作后形成初步研究成果，并首次應用于廣花城際京白2號井項目，實現(xiàn)“揭榜掛帥”科研舉措的成果落地。
為確保順利始發(fā)，中鐵十五局等各參建單位充分地做了前期策劃方案，并積極調(diào)配多方資源，克服了地層巖性起伏大、周邊沉降控制要求高等技術(shù)難題，采用豎井掘進機設(shè)備進行施工運用，利用泥水平衡嚴控周邊沉降。
在京白2號井首次投入使用的豎井掘進機，開挖直徑達14.2米，重約120噸，采用截削式刀頭和環(huán)形刀盤兩種開挖模式，并集合了泥漿環(huán)流出渣系統(tǒng)、中心高壓沖刷系統(tǒng)、掘進參數(shù)在線實時監(jiān)測系統(tǒng)等先進技術(shù)，能有效確保施工安全、質(zhì)量及效率。針對京白2號井的地質(zhì)條件，本次豎井掘進機掘進至27米后，進行水下混凝土封底，施作底部環(huán)梁，在下部微風化巖層采用爆破開挖。
由于豎井掘進機采用截削式刀頭直接開挖，無須施作圍護結(jié)構(gòu)，克服了傳統(tǒng)沉井式施工期較長、施工精度控制難等問題，具有準備周期短、施工速度快、安全性好、節(jié)約投資等優(yōu)點。地鐵建設(shè)者們將在試掘進中檢驗“未來號”整機各系統(tǒng)的性能，為后續(xù)的正式施工提供改造、調(diào)整參考。“未來號”的成功應用，將為國內(nèi)軌道交通建設(shè)領(lǐng)域應用垂直機械法豎井技術(shù)積累豐富經(jīng)驗。
（受訪單位供圖）
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