掘进未来
2台日立盾构机正在北京地铁10号线二期工程17标施工现场日以继夜地作业,该项目已经完成了火器营站至终点区间的隧道施工,余下工程预计将在2011年4月中旬完成。
随着北京的交通形势越来越严峻,大力发展公共交通包括轨道交通已经成为保证城市基本活力的重要手段。根据北京市轨道交通建设管理有限公司公布的最新进展,地铁10号线二期工程将于2012年正式通车试运营。日前,在北京住总集团地铁10号线二期工程17标施工现场,即10号线二期火器营站至终点盾构区间的左、右线隧道贯通,盾构两次下穿昆玉河京密引水渠工程已经“大功告成”。

按照地铁规划,10号线二期起于劲松站南端,止于巴沟站西侧,位于城市道路三环与四环之间。完工后将与现有的10号线一期构成北京市地铁第二环线,全线为地下线。其中二期工程换乘车站12座,停车场2座,线路全长32.44km。10号线二期将于2012年9月底通车试运营,比原定年底开通提前3个月。

其中的10号线二期17标线路呈南北转东走向,起于长春桥站,延蓝靛厂北路向北,至北四环路南侧大片绿化带后下穿京密引水渠,过河后沿巴沟路向东到达二期终点,届时将为10号线二期全线贯通画上完满的句号。

始发及施工
2010年1月10日,北京住总集团“天盾7号”盾构机开始分批抵达巴沟地铁10号线二期17标工地,装机工作也随之进行。由于场地狭小,盾构机无法实现整体始发,因此本次装机始发采用井下分体始发形式。为满足分体始发对设备的要求,住总集团设备部员工根据日立盾构机的特点进行了必要的改造,并使用延长管线将后配套台车与盾体主机连接。
2月22日,直径6m多的“天盾7号”盾构机顺利进入了火器营站至巴沟站(终点)区间的始发井内,随着盾构机圆形刀盘的缓缓转动,10号线二期首台盾构机成功始发。施工方住总集团介绍,此盾构区间全长953m,预计掘进4个月到达火器营站。2月23日,开始始发拼装负环。始发时盾构在300m半径圆曲线上,为确保盾构推进不出现严重偏差,对始发阶段的推进参数进行严格控制,保证盾构姿态的正常稳定。

3月23日推进52环,完成分体始发阶段,开始拆除分体延长管线,将后配套台车与盾构主机连接。4月14日完成盾构主机与后配套台车的连接,开始整体推进。
4月30日-5月5日期间,盾构推进150环至205环,下穿昆玉河风险源。为顺利通过风险源,公司提前对设备进行了全面检查,尽可能避免设备在风险源下出现故障,并制定了应急预案,一旦设备出现故障马上组织人员进行抢修,尽量减少设备的维修时间,保证设备的完好率。
7月22日盾构机顶桩抵达火器营车站,于8月2日顺利出洞,完成“火器营—终点”区间右线掘进。之后进行盾构机调头作业,其间对盾构机各个设备进行了维修,包括对一号台车及双梁进行加固,双梁电气系统的改造,A液箱维修,更换螺旋机减速机密封,对螺旋机叶片进行补焊等。由于右线推进时刀盘盘体磨损严重,维修需要较长时间,因此将“天盾8号”盾构机的刀盘进行加固处理后更换到“天盾7号”上以节省时间。“天盾7号”的刀盘返厂进行维修,并对磨损严重的刀具进行更换。
9月17日完成调头工作,开始进行“火器营—终点”区间左线掘进。这部分掘进工作于12月20日左右完成。之后转场到火器营车站进行“长春桥—火器营”区间的盾构掘进。“天盾8号”盾构机于12月5日陆续运到火器营车站,于12月底完成盾构机的组装,2011年1月初始发掘进。

项目挑战
2011年1月25日,在“火器营—终点”区间左、右线均已掘进完工的工地现场,该标段项目经理郑先生介绍说,本区间位于北京城区西部,该地区以沉积岩为主,盾构机将全线穿越砂卵石地层,其中最大颗粒超过350mm,极易对盾构刀盘造成磨损,同时有可能遇到大漂石,于是在经过专家多次论证后,最终采用了开口率达63.6%且非常适宜无水砂卵石地层掘进的日立土压平衡辐条式盾构机。尽可能顺利排除在盾构过程中岩石造成的影响,以确保正常的掘进进度。
已经挖掘完工的项目中,盾构两次下穿昆玉河。施工方已经邀请有关专家进行了多次商讨。在昆玉河下方,重达几百吨的盾构机要在地下“华丽转身”,完成一个半径300m、弧度很大的拐弯。同时,10号线二期隧道顶部距离河底有8~9m,只有在施工时控制沉降,才能保证安全。施工人员采取了同步注浆的方法,将沉降控制到最小。
另外,地铁10号线二期17标盾构施工全线穿越砂卵石地层,是相当费刀的一段工程。由于要穿越河底,施工时为了速度和安全要尽量保证途中不换刀。施工人员给“天盾7号”的刀盘穿上了一层盔甲,进行了耐磨层的焊接。
在下穿昆玉河前,“天盾7号”先经历了推进104.4m的实验段,各岗位的工作人员一边紧盯着这台身负重任的盾构机,一边紧张地收集着各种掘进参数的数据。随后,盾构下穿昆玉河的各项最佳施工参数确定下来,在专家评审验收会上一致通过。
该标段余下工程目前正在紧张有序施工中,“天盾7号”及“天盾8号”盾构机预计将于2011年4月15日前完成10号线二期17标盾构掘进工作并离场。