青島地鐵1號(hào)線海底隧道貫通段。
施工人員慶祝青島地鐵1號(hào)線海底隧道貫通。
“蛟龍”潛底,跨越西東。昨日,青島地鐵1號(hào)線海底隧道貫通。這條長(zhǎng)度達(dá)8.1公里的海底隧道是國(guó)內(nèi)首條地鐵海底隧道,也是國(guó)內(nèi)最深的海底隧道和最長(zhǎng)的地鐵海底隧道,是繼膠州灣大橋、膠州灣隧道之后又一條連接青島主城區(qū)和西海岸的過(guò)海大通道。其貫通標(biāo)志著地鐵1號(hào)線這條貫穿青島南北的“大動(dòng)脈”向正式開(kāi)通又邁出了至關(guān)重要的一步,而由它所牽起的東西兩岸的聯(lián)系也將愈加緊密。據(jù)了解,地鐵1號(hào)線預(yù)計(jì)2020年底全線通車,屆時(shí)市民乘坐地鐵通過(guò)膠州灣僅需6分鐘,它將為西海岸發(fā)展騰飛和東西海岸同城化發(fā)展起到重要的助推作用,進(jìn)一步提升青島國(guó)際化都市生活品質(zhì)。
它是國(guó)內(nèi)最深海底隧道
降低標(biāo)高 規(guī)避破碎帶
昨日上午,記者來(lái)到西海岸地鐵1號(hào)線海底隧道施工現(xiàn)場(chǎng),該標(biāo)段為瓦貴區(qū)間過(guò)海一標(biāo)段,由中鐵三局與青島第一市政聯(lián)合體施工。戴上安全帽和口罩之后,記者跟隨項(xiàng)目經(jīng)理胡紅星沿著615米長(zhǎng)的斜井直達(dá)地下80余米深的施工現(xiàn)場(chǎng)。進(jìn)入隧道,光線逐漸減弱,巖壁上雖有燈光,可還是很難看清四周。隧道中間有一道水泥墻,據(jù)介紹,這條隧道是單洞雙線隧道,也就是說(shuō),未來(lái)兩個(gè)方向的地鐵都將從這條隧道通行。
十幾分鐘后,記者乘車來(lái)到了隧道的最深處,這里距離海平面約88米。整條隧道已經(jīng)貫通,伴隨著點(diǎn)點(diǎn)燈光,向東西兩側(cè)延伸,半圓的拱頂上,混凝土已經(jīng)噴涂完畢,隧道下方兩側(cè)設(shè)置了排水溝。再過(guò)兩年,眼前這條隧道中,地鐵列車將會(huì)把乘客運(yùn)向東西兩岸。
這條海底隧道最深處比膠州灣隧道還要深。為什么隧道的位置會(huì)這么深呢?胡紅星告訴記者,海底施工的不確定性很大,尤其是會(huì)遭遇各種各樣的斷層和不同變化的地質(zhì),這條海底隧道穿越18條破碎帶,其中海域段穿越4組14條斷層破碎帶。復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境給施工團(tuán)隊(duì)帶來(lái)許多考驗(yàn),而施工人員綜合各種技術(shù)手段一一解決,確保了工程安全。 “隧道在設(shè)計(jì)階段就采取了降低標(biāo)高的方式盡量規(guī)避破碎帶的影響,從而避免塌方隱患。”胡紅星說(shuō),海底隧道標(biāo)高越低,地質(zhì)條件相對(duì)越好,所以綜合考慮后,形成了現(xiàn)在的設(shè)計(jì)、施工方案。
它是國(guó)內(nèi)最長(zhǎng)地鐵海底隧道
預(yù)判巖層 用上“內(nèi)窺鏡”
地鐵1號(hào)線海底隧道全長(zhǎng)約8.1公里,起自西海岸瓦屋莊站,沿既有的膠州灣隧道東側(cè)向北下穿膠州灣灣口海域后,接入青島主城區(qū)團(tuán)島貴州路站,是國(guó)內(nèi)最長(zhǎng)的地鐵海底隧道。區(qū)間線路縱坡呈"V"字形,海域段長(zhǎng)度約3.49公里。
要開(kāi)挖這么長(zhǎng)的隧道,在施工中,辨識(shí)工作面前方的地質(zhì)情況顯得尤為重要。工作人員綜合運(yùn)用TSP地質(zhì)超前預(yù)報(bào)系統(tǒng)、超前地質(zhì)鉆孔取芯、孔內(nèi)成像、高分辨直流電法、地質(zhì)雷達(dá)法、紅外線法、地質(zhì)素描等手段,進(jìn)行觀察分析,相互驗(yàn)證地質(zhì)信息,綜合判別施工條件,準(zhǔn)確調(diào)整施工方案。“常規(guī)的地質(zhì)勘探,只需要用2-3種手段判斷即可,而我們綜合使用了6種方案,長(zhǎng)短結(jié)合,相互驗(yàn)證,力求對(duì)前方的巖層進(jìn)行一個(gè)全面準(zhǔn)確的分析。 ”胡紅星介紹,超前地質(zhì)探孔長(zhǎng)短結(jié)合,長(zhǎng)孔取芯,短孔鉆進(jìn),循環(huán)推進(jìn);采用孔內(nèi)高精度的成像技術(shù)和孔內(nèi)地層CT法,結(jié)合巖芯綜合判斷地質(zhì),準(zhǔn)確預(yù)報(bào)可能引發(fā)隧道地質(zhì)災(zāi)難的不良地質(zhì)體(帶)的位置、規(guī)模和性態(tài),確保零失誤。
“我們引進(jìn)了多功能地質(zhì)鉆機(jī),這種鉆機(jī)就像坦克一樣,前面的鉆頭可以進(jìn)行超前地質(zhì)鉆孔取芯,同時(shí)結(jié)合孔內(nèi)高清攝像儀直觀觀察到工作面前方地質(zhì)情況,就像醫(yī)生使用的內(nèi)窺鏡一樣。”胡紅星表示,超前地質(zhì)預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)為工作面開(kāi)挖提供有力的依據(jù),做到以數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工、以信息判斷施工,及時(shí)準(zhǔn)確地調(diào)整施工方案和現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)方法。
它是國(guó)內(nèi)首條地鐵海底隧道
圍巖注漿 提高穩(wěn)定性
由于位于海平面下方深處,海底隧道上方每平方厘米至少承受8.8公斤水壓,相當(dāng)于隧道每延米承受300輛小汽車的壓力。因此,隧道上部的海水也是施工中的重大風(fēng)險(xiǎn)源,稍有不慎,很有可能在施工中發(fā)生涌水、突水,造成隧道持續(xù)塌方或嚴(yán)重進(jìn)水。為了應(yīng)對(duì)這一問(wèn)題,施工團(tuán)隊(duì)按照“堵排結(jié)合,限量排放,防止形成承壓水”的思路,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的水量設(shè)置不同注漿參數(shù),將超細(xì)水泥、硫鋁酸鹽水泥等材料制作的漿液注入圍巖中,降低裂隙滲透海水的可能性,增加圍巖的穩(wěn)定性,還配以土工布、防水板等材料,降低滲水量。通過(guò)大量的模擬試驗(yàn),項(xiàng)目部建立了集注漿實(shí)時(shí)流量、壓力、現(xiàn)場(chǎng)施工視頻于一體的信息化互通注漿監(jiān)控平臺(tái),可以準(zhǔn)確控制注漿中漿液擴(kuò)散的距離、裂隙填充的密實(shí)度,確保工作面前方巖層的加固效果,使裂縫填充密實(shí)。
在預(yù)防滲水的同時(shí),隧道內(nèi)的排水問(wèn)題也同樣重要。胡紅星指著隧道內(nèi)壁上的小孔告訴記者,“這是泄水孔,每隔三四米就有一個(gè),墻壁內(nèi)的水可以通過(guò)管道從泄水孔流出。 ”胡紅星介紹,隧道設(shè)計(jì)的滲水量為每米每分鐘不超過(guò)0.2升,滲出的水流到底部的泄水溝里,匯集到泵站的集水坑中,通過(guò)吸水機(jī)從豎井中抽出,以此降低海水對(duì)隧道的破壞。青島晚報(bào)/掌上青島/青網(wǎng)記者傅春曉侯昭君攝影徐常青
昨日,貫通儀式在過(guò)海一標(biāo)段項(xiàng)目部隆重舉行。
三臂鑿巖臺(tái)車
多功能地質(zhì)鉆機(jī)
濕噴機(jī)械手
兩條隧道僅隔150米
青島已經(jīng)有了膠州灣大橋和膠州灣隧道兩條連接西海岸和主城區(qū)的通道,為什么還要建設(shè)一條地鐵海底隧道?青島地鐵集團(tuán)工作人員介紹,地鐵作為公共交通工具,具有快速、便捷、準(zhǔn)時(shí)的優(yōu)點(diǎn),能大量節(jié)省通勤時(shí)間,出行成本低,且能減少油耗,實(shí)現(xiàn)綠色出行。
據(jù)了解,海底隧道位于膠州灣隧道東側(cè),兩條隧道相互平行,之間相隔150米。為了降低對(duì)膠州灣隧道的影響,過(guò)海隧道采用了礦山法施工。 “就是要多打孔、少放藥,控制爆破的振速。 ”胡紅星說(shuō),施工人員在施工隧道及運(yùn)營(yíng)隧道內(nèi)布置測(cè)點(diǎn),提取振動(dòng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),通過(guò)研究爆破施工對(duì)膠州灣隧道結(jié)構(gòu)的振動(dòng)影響規(guī)律,總結(jié)研究海底地鐵隧道合理的爆破施工參數(shù),將爆破施工對(duì)膠州灣隧道的爆破振動(dòng)速度降低到安全允許振速。 “我們?cè)诒茣r(shí)都是先掏芯,爆破巖石內(nèi)部,然后再逐層向外爆破,盡量減少爆破對(duì)外界的影響。 ”胡紅星說(shuō)。
施工亮出“三臂”神器
施工的安全和效率離不開(kāi)各種先進(jìn)機(jī)械的助力。為了啃下海底隧道這塊“硬骨頭”,施工人員采用了世界最先進(jìn)的成套隧道施工機(jī)械裝備,機(jī)械化利用率達(dá)到90%以上,實(shí)現(xiàn)全程移動(dòng)信號(hào)跟進(jìn)覆蓋、全作業(yè)面視頻監(jiān)控和智能化網(wǎng)絡(luò)化管理,形成了機(jī)械化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的高效流水作業(yè)生產(chǎn)線。其中最為出彩的便是從瑞典進(jìn)口的三臂鑿巖臺(tái)車。它長(zhǎng)著長(zhǎng)長(zhǎng)的三條手臂,是全自動(dòng)電腦控制隧道鉆眼設(shè)備。施工人員在電腦中輸入相關(guān)參數(shù)后,臺(tái)車就可以自動(dòng)定位,三條十幾米長(zhǎng)的重型液壓鉆臂可同時(shí)鉆孔作業(yè)。 “之前,人工鑿巖需要配18人,每打一個(gè)孔需要6-7分鐘,完成一個(gè)斷面打孔用時(shí)三個(gè)小時(shí)。而三臂液壓鑿巖臺(tái)車長(zhǎng)著三只手,平均每孔用時(shí)2分鐘,只需一小時(shí)就能完成打孔,大大節(jié)省了時(shí)間。 ”胡紅星說(shuō)。
除了三臂鑿巖臺(tái)車外,濕噴機(jī)械手、全液壓自行式仰拱棧橋等機(jī)械也是隧道施工作業(yè)的“神器”。此外,海底隧道還采用了硬巖掘進(jìn)機(jī)(TBM)和盾構(gòu)機(jī)等多種機(jī)械設(shè)備,這些設(shè)計(jì)先進(jìn)的“變形金剛”有效破解了眾多施工難題,為海底隧道順利貫通立下了汗馬功勞。