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一线风采

排石尖兵董冰

来源:本站原创  作者:刘福昌   时间:2022-10-31 【字体:

“转速600,吸口负压,P2.1泵被卡,先停机!”董冰通过盾构机屏幕上的数据判断出问题所在,立即让盾构机长停止掘进。

这是2022年8月20日,在秦望隧道推进到第302环的时候一次常规卡泵,这一停机竟耽误40多天!

董冰(右一)和盾构机作业人员综合研判分析遇到的难题(刘福昌 摄)

627环管片,1254米区间,其中400多环遇到了全断面卵石。其余200多环区间,那些卵石零散分布,不知什么时候,突然被盾构机搅了江底美梦,冒出来卷入盾构机刀盘,碎石机曾两度损坏修复。

360次拆开采石装置,取出卵石超过5吨多重。这是董冰在富春江下排石作业的“辉煌战果”。

今年32岁的董冰,毕业于哈尔滨理工大学机械设计制造及其自动化专业。曾有两年日资企业工作的经历。2017年,被大盾构吸引,自投简历,到中铁十四局苏通1000伏特高压长江隧道项目部,担任机电领班。后分配至济南黄河隧道任盾构维保负责人,现为秦望隧道项目部总机械师。

“积累了同类型穿江越海的施工经验。”回想这三年,董冰将大好时光基本都奉献给了排石作业,实战经验可以说无出其右者,不经意间成为这一领域的佼佼者、十四局大盾构排石作业的尖兵。

陪着盾构机有备而来

“富春号”盾构机,其实是掘进“万里黄河第一隧”济南黄河隧道的功臣盾构机,为目前最先进的智能化隧道施工利器之一。总重量重4100吨,总长166米,盾构机刀盘开挖直径15.76米。董冰伴随这台盾构机从济南到杭州,专门负责这台超级设备,确保性能完好,顺利掘进。

董冰在秦望隧道内检查记录盾构机运行情况(刘福昌 摄)

根据秦望隧道的勘探设计资料,他带领专业人员对盾构机进行了改造,在盾构机配备了碎石机、高耐磨管路,改进了泥水分离系统。

秦望隧道和济南黄河隧道的直径同样大小,同样功能,都是目前全国最大的公轨合铁合建盾构隧道,上层为双向6车道市政公路,下层为城市地铁。是浙江省目前最大盾构隧道,也是首条公铁合建隧道,是杭州富阳打造现代版“富春山居图”的头号重点工程。

隧道连接富阳主城区和富春湾新城,新城居民通过隧道过江可以直达超大城市综合体“秦望眼”,过江时间由原来半小时缩减到最快3分钟,也就一首歌的时间,对推进富阳城市转型升级与拥江发展具有重要意义。

遇到的困难超乎想象

“始发后前200环掘进顺利,以平均每天六七环的速度掘进。”起初董冰对这样的速度充满自信。

2022年7月,盾构机掘进入江。卵石数量倍增,按照正常情况,盾构机每掘进2米,排出接近400立方米的渣土,这其中绝大多数是小于18厘米的卵石。

盾构机工作人员记录“富春号”盾构机上取出的卵石(刘福昌 摄)

“因为刀盘底部设置的格栅,间距为18厘米,小于这个尺寸漏下去排入出浆管,大点的排列在格栅上,等待碎石机就像鳄鱼张开嘴巴一样,把大块的卵石咬成碎渣。”董冰说,“可是碎石机工作量太大,超过了负荷,曾经坏掉过两次,每次必须人工带压进仓维修作业,耗时费力,风险也很大。”

就这样,个头大的卵石不断进入采石箱,最大的卵石直径超过50厘米。

卡泵、滞排、爆管、闸阀爆裂、钢管振断、泥浆管路磨穿、碎石机损坏、刀具磨损严重等难题接踵而至,每推进一到两环就要停机换刀,推进效率逐渐降低。“这些卵石特别坚硬,比黄河隧道遇到的钙质结核还要坚硬,不可同日而语。”

2020年4月,在济南黄河隧道掘进时,盾构机从460环开始遇到了钙质结核,看颜色像土块,其实是结石,强度达到45兆帕,相当于高铁桥墩混凝土的强度。

那些钙质结核,分布不均匀,和粉质黏土不规则分布,甚至是交叉出现,致使盾构机震动、异响,刀齿崩断、泥浆泵被卡、滞排,管道磨坏,多处漏水,堵塞泥水循环处理系统。第789环曾经取石58块,掘进2米用了26个小时,严重影响施工进展。

董冰(前)在指导维修人员加装改进盾构机采石箱(刘福昌 摄)

“防不胜防,十分恼火!心情变得异常烦躁。”董冰说。他们在李海振创新工作室主导下,在院士专家团队指导下,在盾构机前端设计加装采石箱,改用新型成型管道,将进、出桨管道倒换使用,提前在易磨管道位置焊接钢板加厚“补丁”。

“打怪”成功的感觉很爽

两年前,董冰在攻克济南黄河隧道难题后这样有感而发。

两年后,面临新的挑战,他有了更多的定力和信心。始终保持“如履薄冰、如坐针毡、如临深渊”的“三如”心态,确保每一步施工都十分谨慎。

结合济南黄河隧道施工经验,他带领大家提高取石速度,改进盾构机泥浆泵,由手动闸阀改成电动和液压双闸板;增加大直径泄压口,提高取石效率;提高泥浆流速;提前预防补焊泥浆管路,不停机补焊泥浆管路;地面上管路绝大部分旋转180度循环使用。其间,更换叶轮、泵壳、前护板、泥浆泵进出口闸板阀、泥浆泵进出口软连接,给弯管打补丁,有一处弯管打了五层补丁,先后更换400多把刀具。

在战胜卵石最大难题的同时,他们还通过二次加固等措施,确保了安全始发和接收,攻克了高水压、强透水、长距离、超浅埋,超大断面掘进等多重难题,安全施工,历经7个月掘进,2022年10月24日,“富春号”盾构机拼装完成最后一环管片,胜利抵达接收井,杭州秦望隧道贯通。

施工过程中,项目团队联合浙江大学开展了超浅覆土强透水地层大直径泥水盾构长距离掘进控制关键技术研究,形成的《全段断面富水卵石地层江底公铁合建大断面盾构隧道浅覆土始发建仓方法创新》《公铁合建大断面盾构隧道内箱涵预制模板研制》2项QC成果获浙江省市政行业协会一等奖。

站在“富春号”盾构机到盘前的董冰(刘福昌 摄)

扎根地下,董冰直面困难发挥着“尖兵”作用,在挑战中不断实现着自己的人生价值。“风险一个接着一个,挑战只有更难没有最难。”站在顺利出洞的“富春号”盾构机刀盘前,他如是说。

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