北京新機場的生命線這樣打通

2019-06-27 06:51:01  來源:科技日報

世界矚目的北京新機場9月底將呱呱出世,少有人知:這個巨型嬰兒的“臍帶”,也是一條高科技的地下通道。

6月21日,“北京新機場綜合管廊”新技術交流會召開,與會院士專家近400人赴中建一局建設發展公司項目現場觀摩。隨著轟隆隆的巨響,中建一局剛組裝完成的“鋼鐵穿山甲”正在挖掘坑道。“鋼鐵穿山甲”長9米、高5米,也叫矩形混凝土預制頂推設備。這是北京地區首次應用該技術。

北京新機場綜合管廊,堪稱新機場及臨港經濟區的生命線。它全長12公里,在新修道路下方4.5米,是一條平行于道路的巨大水泥管廊,內含電力、信號、燃氣、自來水和消防水等通路。建成后,新機場附近的用電、用水、燃氣與信號將由此輸入。

寬大的地下管廊,設計為“電力艙、水信艙、燃氣艙、水艙”4艙,截面矩形尺寸為15.1米×4.7米。今后可供人員輕松進出,檢修和擴建設施會很方便,不必再“封路扒路,開膛破肚”了。

施工的最大難題是要確保不斷路的前提下,下穿京開高速公路——連接南北的交通大動脈。

下穿大廣高速的管廊總長129米,矩形盾構頂推采用并行兩孔頂進。

與一般盾構機只有一個旋轉刀盤不同,矩形頂管機的頭部,是大小不一的7個刀盤(最大的直徑4.2米)。多刀盤切削面積只占矩形斷面的83%左右,刀盤切削不到的土體是通過擠壓、攪拌而被排出的。邊緣機殼上還設有合金鏟齒來鏟碎盲區的土體,以挖出一個完整的矩形截面。由于市面上沒有匹配的盾構機,本項目必須定做。

“鋼鐵穿山甲”向前的動力,來自于尾巴后端24臺千斤頂,液壓油缸組提供的3000多噸推力。施工過程中為控制地面沉降,壓力感應器和激光經緯儀實時監測,頂進一旦微小轉角,刀盤就會反轉以回糾角度。頂管機切削下來的泥土,將在泥土倉內變成“牙膏”——塑性體泥團,通過螺旋出土器排出。排土量要配合“鋼鐵穿山甲”的前進速度,以平衡地下壓力。

“鋼鐵穿山甲”的尾巴是一節節預制管片。管片為抗滲混凝土,之間依靠特殊結構,緊密結合,不留空隙。管節的孔洞向外噴射特殊泥漿,在“鋼鐵穿山甲”殼外形成一層潤滑界面,消除摩擦和擾動。管廊內部布置防水材料層,避免土壤水分滲漏進管廊。

中建一局項目總工程師朱焱說,新工藝比常規的人工挖掘節省工期5個多月,控制道路沉降在15毫米以內,為新機場順利開通奠定了基礎。

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