南寧軌道交通5號(hào)線國內(nèi)首臺(tái)氣墊式直排雙模盾構(gòu)機(jī)順利穿越邕江
南寧軌道交通5號(hào)線五一立交站至新秀公園站區(qū)間（以下簡稱“五新區(qū)間”）自五一立交站大里程端頭始發(fā)，下穿自行車總廠居民樓、新福鞋料市場(chǎng)、五一中路小學(xué)、麗江花園小區(qū)、三元小區(qū)、地寶小區(qū)等密集建筑群后，到達(dá)邕江南岸，然后再穿越邕江、側(cè)穿中興大橋后到達(dá)區(qū)間風(fēng)井，通過區(qū)間風(fēng)井后沿明秀西路向北行進(jìn)到達(dá)新秀公園站接收吊出，區(qū)間隧道左線長度為2091m，區(qū)間右線長度2098m。
一、五新區(qū)間右線選用國內(nèi)首臺(tái)氣墊式直排雙模盾構(gòu)機(jī)施工
針對(duì)南寧軌道交通5號(hào)線五新區(qū)間的地面施工條件以及地質(zhì)和水文特點(diǎn)，設(shè)計(jì)制造了國內(nèi)首臺(tái)氣墊式直排雙模盾構(gòu)機(jī)用于五新區(qū)間右線施工，該盾構(gòu)機(jī)既具備在粉細(xì)砂、圓礫復(fù)合地層中下穿建筑物采用泥水模式沉降控制精準(zhǔn)的特點(diǎn)，又能發(fā)揮在全斷面泥巖地層中采用土壓模式排碴能力強(qiáng)、掘進(jìn)效率高的優(yōu)點(diǎn)。
由于雙模盾構(gòu)機(jī)對(duì)于南寧地鐵來說是首次嘗試，為了確保模式轉(zhuǎn)換過程中萬無一失，軌道公司各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)都是高度重視，認(rèn)真做好模式轉(zhuǎn)換之前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，邀請(qǐng)國內(nèi)有類似施工經(jīng)驗(yàn)的專家，組織召開《雙模盾構(gòu)機(jī)模式轉(zhuǎn)換施工方案》專家論證會(huì)，梳理轉(zhuǎn)換存在的各類施工風(fēng)險(xiǎn)和技術(shù)難點(diǎn)。同時(shí)對(duì)所有參建人員進(jìn)行技術(shù)交底培訓(xùn)，模擬模式轉(zhuǎn)換操作，在轉(zhuǎn)換前組織參建各方召開專項(xiàng)條件驗(yàn)收，梳理各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，確保萬無一失。
二、雙模盾構(gòu)順利穿越邕江
五新區(qū)間右線經(jīng)過泥水模式→土壓模式→泥水模式→土壓模式的反復(fù)模式切換和功能性驗(yàn)證后，雙模盾構(gòu)的功能性和可靠性都得到了充分驗(yàn)證，中鐵685號(hào)雙模盾構(gòu)已經(jīng)完成掘進(jìn)950環(huán)，順利完成了土壓模式穿越邕江泥巖段掘進(jìn)任務(wù)。應(yīng)用效果如下：
1、在下穿邕江段泥巖地層切換成土壓模式后掘進(jìn)時(shí)間由原先泥水模式90分鐘縮短至30分鐘，每環(huán)節(jié)約用電3400kwh；
2、雙模盾構(gòu)單日最高掘進(jìn)25.5m，平均每天日掘進(jìn)10.3米，掘進(jìn)效率較2、3號(hào)線5.2米/天，工效提高了1倍，雙模盾構(gòu)穿越邕江累計(jì)用時(shí)僅44天，較2號(hào)線、3號(hào)線單一泥水模式盾構(gòu)穿越邕江時(shí)間節(jié)省50%；
3、為了更好的了解掌握雙模轉(zhuǎn)換程序，雙模盾構(gòu)目前已經(jīng)完成掘進(jìn)模式轉(zhuǎn)換13次，兩種模式切換2小時(shí)內(nèi)完成，真正實(shí)現(xiàn)雙模轉(zhuǎn)換的快速切換。
雙模盾構(gòu)的選型在本區(qū)間具有良好適應(yīng)性，通過合理掘進(jìn)模式選擇有效的解決了復(fù)雜多變地層及周邊環(huán)境復(fù)雜區(qū)域掘進(jìn)要求。在前期復(fù)合地層中采用泥水模式下穿越老舊建筑群，實(shí)現(xiàn)了建筑物沉降控制在規(guī)范允許范圍，建筑物累計(jì)沉降最大僅-6mm。
三、雙模盾構(gòu)與2、3號(hào)線下穿邕江工效對(duì)比分析
5號(hào)線五新區(qū)間過江段長度為454米，較2號(hào)線過江段330米，3號(hào)線405米，穿越長度更長，但雙模盾構(gòu)穿越邕江有效用時(shí)僅22.3天，結(jié)合南寧地鐵2號(hào)線南朝區(qū)間、3號(hào)線青市區(qū)間及5號(hào)線五新區(qū)間同類地層邕江段施工進(jìn)度，及不同盾構(gòu)機(jī)類型對(duì)比。3號(hào)線直排式泥水盾構(gòu)比2號(hào)線傳統(tǒng)的氣墊式盾構(gòu)平均進(jìn)度效率提高約12.3%，有效掘進(jìn)進(jìn)度效率提高約80%；5號(hào)線雙模盾構(gòu)比3號(hào)線直排式泥水盾構(gòu)平均進(jìn)度效率提高約65%,有效掘進(jìn)效率提高約22%。
自南寧地鐵第一次穿邕江施工以來，從氣墊式泥水盾構(gòu)到3號(hào)線使用直排式泥水盾構(gòu)、直至5號(hào)線使用雙模盾構(gòu)機(jī)。針對(duì)南寧地層及各種盾構(gòu)機(jī)使用情況進(jìn)行摸索總結(jié)，在各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)及專家的幫扶下對(duì)刀盤刀具配置、泥水環(huán)流系統(tǒng)、倉壓控制方式以及目前國內(nèi)首次使用的氣墊式直排式雙模盾構(gòu)，施工技術(shù)不斷完善，施工進(jìn)度不斷提高，為南寧地鐵后續(xù)施工積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
一、五新區(qū)間右線選用國內(nèi)首臺(tái)氣墊式直排雙模盾構(gòu)機(jī)施工
針對(duì)南寧軌道交通5號(hào)線五新區(qū)間的地面施工條件以及地質(zhì)和水文特點(diǎn)，設(shè)計(jì)制造了國內(nèi)首臺(tái)氣墊式直排雙模盾構(gòu)機(jī)用于五新區(qū)間右線施工，該盾構(gòu)機(jī)既具備在粉細(xì)砂、圓礫復(fù)合地層中下穿建筑物采用泥水模式沉降控制精準(zhǔn)的特點(diǎn)，又能發(fā)揮在全斷面泥巖地層中采用土壓模式排碴能力強(qiáng)、掘進(jìn)效率高的優(yōu)點(diǎn)。
由于雙模盾構(gòu)機(jī)對(duì)于南寧地鐵來說是首次嘗試，為了確保模式轉(zhuǎn)換過程中萬無一失，軌道公司各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)都是高度重視，認(rèn)真做好模式轉(zhuǎn)換之前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，邀請(qǐng)國內(nèi)有類似施工經(jīng)驗(yàn)的專家，組織召開《雙模盾構(gòu)機(jī)模式轉(zhuǎn)換施工方案》專家論證會(huì)，梳理轉(zhuǎn)換存在的各類施工風(fēng)險(xiǎn)和技術(shù)難點(diǎn)。同時(shí)對(duì)所有參建人員進(jìn)行技術(shù)交底培訓(xùn)，模擬模式轉(zhuǎn)換操作，在轉(zhuǎn)換前組織參建各方召開專項(xiàng)條件驗(yàn)收，梳理各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，確保萬無一失。
二、雙模盾構(gòu)順利穿越邕江
五新區(qū)間右線經(jīng)過泥水模式→土壓模式→泥水模式→土壓模式的反復(fù)模式切換和功能性驗(yàn)證后，雙模盾構(gòu)的功能性和可靠性都得到了充分驗(yàn)證，中鐵685號(hào)雙模盾構(gòu)已經(jīng)完成掘進(jìn)950環(huán)，順利完成了土壓模式穿越邕江泥巖段掘進(jìn)任務(wù)。應(yīng)用效果如下：
1、在下穿邕江段泥巖地層切換成土壓模式后掘進(jìn)時(shí)間由原先泥水模式90分鐘縮短至30分鐘，每環(huán)節(jié)約用電3400kwh；
2、雙模盾構(gòu)單日最高掘進(jìn)25.5m，平均每天日掘進(jìn)10.3米，掘進(jìn)效率較2、3號(hào)線5.2米/天，工效提高了1倍，雙模盾構(gòu)穿越邕江累計(jì)用時(shí)僅44天，較2號(hào)線、3號(hào)線單一泥水模式盾構(gòu)穿越邕江時(shí)間節(jié)省50%；
3、為了更好的了解掌握雙模轉(zhuǎn)換程序，雙模盾構(gòu)目前已經(jīng)完成掘進(jìn)模式轉(zhuǎn)換13次，兩種模式切換2小時(shí)內(nèi)完成，真正實(shí)現(xiàn)雙模轉(zhuǎn)換的快速切換。
雙模盾構(gòu)的選型在本區(qū)間具有良好適應(yīng)性，通過合理掘進(jìn)模式選擇有效的解決了復(fù)雜多變地層及周邊環(huán)境復(fù)雜區(qū)域掘進(jìn)要求。在前期復(fù)合地層中采用泥水模式下穿越老舊建筑群，實(shí)現(xiàn)了建筑物沉降控制在規(guī)范允許范圍，建筑物累計(jì)沉降最大僅-6mm。
三、雙模盾構(gòu)與2、3號(hào)線下穿邕江工效對(duì)比分析
5號(hào)線五新區(qū)間過江段長度為454米，較2號(hào)線過江段330米，3號(hào)線405米，穿越長度更長，但雙模盾構(gòu)穿越邕江有效用時(shí)僅22.3天，結(jié)合南寧地鐵2號(hào)線南朝區(qū)間、3號(hào)線青市區(qū)間及5號(hào)線五新區(qū)間同類地層邕江段施工進(jìn)度，及不同盾構(gòu)機(jī)類型對(duì)比。3號(hào)線直排式泥水盾構(gòu)比2號(hào)線傳統(tǒng)的氣墊式盾構(gòu)平均進(jìn)度效率提高約12.3%，有效掘進(jìn)進(jìn)度效率提高約80%；5號(hào)線雙模盾構(gòu)比3號(hào)線直排式泥水盾構(gòu)平均進(jìn)度效率提高約65%,有效掘進(jìn)效率提高約22%。
自南寧地鐵第一次穿邕江施工以來，從氣墊式泥水盾構(gòu)到3號(hào)線使用直排式泥水盾構(gòu)、直至5號(hào)線使用雙模盾構(gòu)機(jī)。針對(duì)南寧地層及各種盾構(gòu)機(jī)使用情況進(jìn)行摸索總結(jié)，在各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)及專家的幫扶下對(duì)刀盤刀具配置、泥水環(huán)流系統(tǒng)、倉壓控制方式以及目前國內(nèi)首次使用的氣墊式直排式雙模盾構(gòu)，施工技術(shù)不斷完善，施工進(jìn)度不斷提高，為南寧地鐵后續(xù)施工積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。