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天林路穿过新建的中环路隧道。顾振华的照片
7月10日上午,世界上最大断面尺寸(长19.84米,宽6.42米)的全封闭土压平衡掘进机正式投入使用。这表明项目在穿越中环路的过程中,已经从管幕模式切换到箱涵模式。
作为徐汇区年度重点工程之一,天林路地下通道工程位于徐汇区漕河泾开发区,西起顾美路,东至桂平路,全长1032.78米,分为明段和暗段两部分,其中86米需要下穿中环路,隧道段采用三快两慢的形式。在施工期间,它将穿越正在运营的中环路,预计隧道主体结构将于12月底完工。
管幕箱涵法
是工程中的“双重保险”
据了解,运营中穿越中环路时,隧道与地下管线距离仅为半米,地下管线复杂,给隧道施工带来困难。为确保工程施工安全,本次施工采用了国家管幕箱涵法。“管幕箱涵法不仅不影响中环路的正常交通,而且有效避开了复杂的地下管网。它还具有沉降控制好、总工期短的优点。”工程箱涵组副组长牛杰说:“这是这种国家施工方法在上海软土隧道工程中的又一应用。有两种保险可供选择。”
什么是管状窗帘?据项目经理张震介绍,使用一定口径的钢管,通过公母锁封或其他方法,形成连续的水平止水帷幕,这种做法很流行。它能独立承受一定跨度范围内的上覆水和土压力,为地下空.之间的非开挖施工形成隔离保护层正是在这个“保护层”中,后续隧道开挖(采矿法或箱涵推进的地下开挖)对周围环境和地下管线的影响大大降低。可以说,钢管帷幕施工是管幕箱涵法,是天林路穿越中环路隧道施工的核心部分。
据张震介绍,在“穿越”过程中,用62根带锁钢管从西工作井顶入东接收井,使“之”字形隧道断面形成在中环路下方,有效隔离了保护层,承受了上覆水土压力,为“之”字形地区箱涵推进提供了保障。据了解,天林路隧道工程于2016年7月正式开工。2017年9月15日,第一节钢管帷幕开始推进,2018年4月5日,钢管帷幕全部穿透形成一个口状钢管帷幕,为箱涵推进提供了第一个保障。
世界级掘进机的强势推进是该项目的第二个保障。牛杰介绍说:“从施工安全的角度来看,要防止地面沉降,光靠管幕隔离屏障的强度是远远不够的,施工时应使用专用的箱涵钻孔机来保证开挖面的稳定性。因此,隧道市政集团自主研发的世界上最大的全封闭土压平衡掘进机被用于箱涵推进施工。这台巨大的设备是由四台螺旋机器挖掘出来的。在操作过程中,安装在土壤舱面板上的14个土壤压力传感器实时监测前土壤的变化。操作员可以根据压力值的变化及时调整螺杆机的传动参数。从而保证了前方土压力的稳定,为箱涵安全穿越中环提供了又一个保险保障。”
世界上最强的掘进机
“前三名”盾构机
据了解,本工程使用的掘进机相当于三台地铁盾构机同时工作。动力系统需要包括六个液压框架、三个高低压柜、四套灌浆泵、一套水系统和一套带式输送机。如何在箱涵中布置这么多设备,让施工人员费了不少心思。牛杰介绍说,经过反复推敲,箱涵的隔墙最终被临时钢支撑代替,大大提高了空在箱涵中的利用率,同时框架之间有空间,便于后续设备维护和维修人员自由进出。
为了保证不同地区的箱涵在推进过程中保持同步,市政集团技术人员与同济大学专家合作开发了箱涵同步顶升系统,通过中央控制器保证了顶升过程的同步性。同时,两个操作人员应一起操作,以防止施工过程中的误操作。
据了解,隧道主体结构预计将于12月底完工。项目建成运营后,天林路被中环切断的困境将得到改善,漕河泾地区交通和徐汇闵行跨区域连通性将得到改善,区域路网将得到进一步优化和完善。