
2019年4月底,地鐵3號線雙十中學(xué)站至五緣灣站區(qū)間雙線貫通。
巖壁鉆孔神器
三臂鑿巖車
●一次三孔的“多臂巨人”
●少揚(yáng)塵低噪音,靈活高效安全
地鐵隧道的挖掘主要有明挖法、礦山法、盾構(gòu)法等施工方法,分別適應(yīng)不同的施工條件和要求。其中礦山法,就是像開礦那樣,通過不斷爆破,炸開巖層來開挖隧道。
傳統(tǒng)的礦山法施工工藝,是靠人工在巖壁上用風(fēng)鉆鉆鑿炮眼、裝填炸藥,然后實施爆破。對地鐵施工來說,這不僅效率低下,而且安全系數(shù)低,惡劣的作業(yè)條件還會給施工人員帶來身體上的傷害。為此,廈門地鐵施工引入了巖壁鉆孔的神器——三臂鑿巖車。它具有鉆進(jìn)速度快、機(jī)械化程度高、噪音小空氣污染少等優(yōu)點(diǎn)。近日,記者在地鐵3號線過海段的施工中就親眼目睹了它快速鑿開巖壁的英姿。
在3號線過海段隧道深處的掌子面(注:開挖隧道的工作面)前,雄踞著一臺身量修長的鋼鐵機(jī)械。封閉的駕駛室前部,伸展著三條巨大的鋼鐵臂膀,同時抵在巖壁上鉆孔。沒一會兒,三個深達(dá)2米左右的炮眼就在堅硬的巖壁上整齊地呈現(xiàn)出來。記者現(xiàn)場發(fā)現(xiàn),整個過程噪音并不大,產(chǎn)生的粉塵也不多。
項目負(fù)責(zé)人告訴記者,3號線過海段有約一半的長度需要通過礦山法作業(yè)掘進(jìn),整個過程初步估算要開鑿50多萬個炮眼。“如果是人工作業(yè)的話,不僅鉆孔速度慢,我們還要花大量的時間為作業(yè)人員搭設(shè)輔助工作平臺”。三臂鑿巖車能夠靈活方便地進(jìn)出隧道,不需要特別的施工平臺,而且它靠液壓傳動,成孔速度快,“比單純?nèi)斯ぷ鳂I(yè)效率高了一倍,作業(yè)人數(shù)只有過去的三分之一”。采用閉式油路系統(tǒng)設(shè)計的三臂鑿巖車,作業(yè)時噪音小、廢氣少,也沒有揚(yáng)塵污染。有它在,過去隧道開鑿炮眼時粉塵飛揚(yáng)、工人滿身灰土的情形完全看不到了。“最關(guān)鍵的是,操作平臺距離隧道掌子面十幾米遠(yuǎn),視線開闊,易于觀察圍巖變化,可以防止落石傷人,安全系數(shù)要高得多”,這位負(fù)責(zé)人說。

2019年5月28日,廈門地鐵3號線島內(nèi)段最長礦山隧道右線貫通。(資料圖/本報記者 王協(xié)云攝 )
一次成型利器
復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機(jī)
●軟硬通吃的“鋼鐵蚯蚓”
●自動化作業(yè)實現(xiàn)隧道一次成型
地鐵4號線經(jīng)過的區(qū)域地質(zhì)條件非常復(fù)雜。“工欲善其事,必先利其器”,為了能夠確保順利、安全推進(jìn),廈門地鐵量身定制了大直徑復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機(jī)。這種盾構(gòu)機(jī)比一般的土壓平衡盾構(gòu)機(jī)個頭要大,開挖直徑達(dá)到6.99米,總長約93米,總重約740噸。
它的工作能力也比一般盾構(gòu)機(jī)更強(qiáng)。它的最大推進(jìn)速度為每分鐘80毫米——這還不算,關(guān)鍵是它刀盤上裝有2種以上的刀具,可以應(yīng)對不同的地質(zhì)狀況,既能夠破孤石、掘硬巖,也可以削軟土、砂礫。
這種盾構(gòu)機(jī)就像只巨大的鋼鐵蚯蚓,由主機(jī)和后配套系統(tǒng)組成。“頭部”的主機(jī)由刀盤、盾體、管片安裝機(jī)、螺旋輸送機(jī)和人艙組成,這是盾構(gòu)機(jī)最主要的部件,盾構(gòu)機(jī)全憑此挖土掘進(jìn),同時裝好管片。后配套系統(tǒng)則由設(shè)備橋和臺車組成,載著主控室、液壓泵站、配電柜、變壓器等重要配套設(shè)施,動力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、降溫系統(tǒng)都在這里。靠著這些設(shè)備,它的掘進(jìn)、出土、管片拼裝等均為自動化作業(yè),可以實現(xiàn)隧道一次成型。

