5月26日,廣佛南環(huán)、佛莞城際鐵路正式投入運營。這兩條線路與已運營的莞惠、佛肇城際串聯(lián)貫通,共同構(gòu)筑起一條長258公里,連接惠州、東莞、廣州、佛山、肇慶5座城市,最高時速達200公里的“大號地鐵”。
建設(shè)這條“大號地鐵”有哪些技術(shù)難題?建設(shè)者又是如何克服這些難題的?科技日報記者就這些問題進行了采訪。
啃下水下鐵路盾構(gòu)隧道技術(shù)“硬骨頭”
“廣佛南環(huán)、佛莞城際的建設(shè)過程困難重重。線路與既有線路接口多,且穿越廣州、佛山、東莞三市和廣州南、佛山西、東莞西等綜合交通樞紐。”建設(shè)單位珠三角城際軌道公司第一建設(shè)指揮部指揮長趙汝德介紹,沿線地質(zhì)條件極其復(fù)雜、江河水網(wǎng)密布、周邊環(huán)境異常敏感,橋隧比高達93%。因此,項目建設(shè)安全風險高、制約因素多、修建難度極大。
據(jù)介紹,佛莞城際獅子洋隧道開工建設(shè)時,是當時世界上直徑最大的水下鐵路盾構(gòu)隧道。施工時,施工方采用直徑13.61米的盾構(gòu)機,盾構(gòu)施工埋深大、水壓大,最深處達78米。在建設(shè)過程中,隧道穿越地層軟硬差別極大,穿越基巖段的長度占4900米總掘進長度的70%,并穿越3處破碎帶及2處斷層。
趙汝德告訴記者,該工程建設(shè)過程中面臨結(jié)構(gòu)設(shè)計、盾構(gòu)選型、施工管理等一系列難題,建設(shè)單位通過大力開展科技攻關(guān)、技術(shù)創(chuàng)新,克服了管片上浮、泥漿管路磨損過度、刀具消耗大等技術(shù)障礙,攻克了直徑最大的水下鐵路盾構(gòu)隧道技術(shù)難題。
困難不止這些。在建設(shè)廣佛南環(huán)城際鐵路東平水道特大橋時,需跨東平水道,施工難度大。為確保施工安全,建設(shè)單位經(jīng)統(tǒng)籌研究后提出墩—梁分離的鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土部分斜拉橋結(jié)構(gòu)體系。
趙汝德說,這一體系首次應(yīng)用于時速200公里的無砟軌道城際鐵路,創(chuàng)新性采用了“粘滯阻尼器+帶泄壓閥的速度鎖定裝置+雙曲面支座”的減隔震設(shè)計,并通過精細化施工、嚴控質(zhì)量關(guān),讓橋梁合龍精度達到毫米級。
該工程設(shè)計與施工關(guān)鍵技術(shù)研究成果獲得2022年度中國鐵道學會鐵道科技獎三等獎。
建成國內(nèi)最大一島兩側(cè)城際地下站
26日12時08分,C7999列車從廣州番禺站緩緩駛出,開向惠州市小金口站。
番禺站為兩線交匯點,主體長1194米,總建筑面積11.6萬平方米,相當于11座標準地鐵站,是目前國內(nèi)最大的一島兩側(cè)城際地下站。
趙汝德向記者介紹,車站工程鄰近廣州南站,3處河涌、管線眾多,建設(shè)單位統(tǒng)籌組織,制定了城區(qū)復(fù)雜敏感周邊環(huán)境下多線立體交叉異型深基坑支護方案,保證了周邊既有建筑物的安全。
該車站采用明挖法施工,土石方開挖量達到約175萬立方米,是標準的特大型超長超寬明挖基坑,建設(shè)條件極其復(fù)雜,安全風險極高。
中鐵第一勘察設(shè)計院集團有限公司廣佛南環(huán)總設(shè)計師韓振江介紹,該公司與高校、企業(yè)聯(lián)合科研攻關(guān),采用大型有限元分析軟件建立三維數(shù)值計算模型,結(jié)合現(xiàn)場實際邊界條件和工程水文地質(zhì)情況,進行多維度多工況耦合分析,成功攻克了超大異形基坑結(jié)構(gòu)支護技術(shù)難點。
(記者 龍躍梅 通訊員 陳子昕)
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