置身東六環(huán)隧道最深處,從進(jìn)入隧道開始,直至行至最深處前,都沒有明顯的下坡感覺。駕駛過程中不知不覺穿越通燕高速、京哈鐵路、副中心樞紐、北運(yùn)河等,在隧道內(nèi)“無感”下穿99處風(fēng)險(xiǎn)源。
在疲勞喚醒系統(tǒng)藍(lán)色氛圍燈的映襯下,東六環(huán)隧道下穿副中心樞紐段顯得有些夢(mèng)幻。這里是隧道最深處,頭頂上方就是副中心交通樞紐。同步建設(shè)施工的兩項(xiàng)工程,誰都不能“擾動(dòng)”對(duì)方絲毫,建設(shè)難度極大。
東六環(huán)入地改造工程空間環(huán)境復(fù)雜,隧道連續(xù)下穿通燕高速、運(yùn)潮減河、通胡路、京秦鐵路、北京地鐵6號(hào)線、廣渠路、北運(yùn)河、濱河路、京津公路等,與12條道路、11條軌道、3條河道相交,涉及風(fēng)險(xiǎn)源共計(jì)99處。面對(duì)眾多風(fēng)險(xiǎn)源和復(fù)雜地質(zhì),以及超大直徑、超長距離、超深覆土等難題,東六環(huán)入地改造盾構(gòu)施工面臨巨大挑戰(zhàn)。
盾構(gòu)施工簡單來說,就是在不挖開地面的情況下掘進(jìn)隧道。為此,建設(shè)單位聯(lián)合施工單位、裝備制造廠商集中攻關(guān),研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“運(yùn)河號(hào)”和“京華號(hào)”兩臺(tái)盾構(gòu)機(jī),均為國內(nèi)最大級(jí)別盾構(gòu)機(jī)。
盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)過程中,可同時(shí)完成開挖、排土、碎石、出渣、支護(hù)、襯砌、封固等工序,實(shí)現(xiàn)隧道主體一次性成型;研發(fā)管片自動(dòng)選型系統(tǒng),自動(dòng)分析、確定隧道的“一磚一瓦”;智能化管片拼裝系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)管片的自動(dòng)運(yùn)輸、抓舉和拼裝,整個(gè)過程就像拼樂高。
刀鋒夠不夠鋒利至關(guān)重要。掘進(jìn)過程中,一些地質(zhì)區(qū)非常堅(jiān)硬,甚至含有用于磨刀石的石英。為此,盾構(gòu)機(jī)刀盤采用了比鋼更硬,含有錳、鉻等元素的特殊合金刀具,極大減少了刀具磨損。
一般情況下,地鐵盾構(gòu)開挖直徑最多七八米,而東六環(huán)4300噸的“大塊頭”盾構(gòu)機(jī)直徑16.07米,還要下穿99處風(fēng)險(xiǎn)源,沉降控制在一兩毫米內(nèi),難度可想而知。為了嚴(yán)控沉降,東六環(huán)隧道首次應(yīng)用大直徑泥水盾構(gòu)同步雙液注漿技術(shù),在掘進(jìn)的同時(shí)往空隙內(nèi)打“強(qiáng)力膠”,起到加固、防水等作用。除此之外,早在掘進(jìn)之前,就已經(jīng)對(duì)地上建筑物基礎(chǔ)周圍進(jìn)行深孔注漿加固,確保施工過程中結(jié)構(gòu)安全。
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