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科技创新破解小净距下穿既有铁路隧道施工难题

来源:本站原创  作者:王炳尧   时间:2022-05-12 【字体:

近日,中铁二十二局三公司参建的福厦客专引入厦门北动车所站前工程隧道开挖进入关键阶段,新大帽山2号隧道成功爆破开挖掘进至厦门北动车走行二线新刘塘1号隧道正下方。在此范围内,新建隧道与既有铁路隧道的最小净距仅6.9米,是目前国内采用爆破方式开挖的最小净距下穿隧道。

中铁二十二局承建的大帽山1号隧道进口

该工程是新福厦铁路引入厦门岛内的联络线,包含新建大帽山1号、2号两个隧道工程,是厦门北站连接岛内的“咽喉”施工段落。从施工平面图上可以看到,周边有既有铁路、公路和在建铁路隧道14座,均存在平面或立体交叉,施工环境复杂、技术要求高。同时根据规划,该工程要求与新福厦铁路同步开通,工期十分紧张。

项目经理于赟介绍:“按照铁路部门要求,在超小净距下穿既有线隧道施工中必须采用非爆开挖来确保铁路运营安全。但由于工期紧张,非爆开挖时间长、成本高,无法满足工期要求。经过反复论证,项目部采用控制爆破方式进行隧道开挖,既满足工期要求,又经济高效。”

按照规定,既有铁路30米范围内不允许使用爆破施工,因无类似施工可借鉴,项目施工一度进展困难。为了解决这个问题,项目部联合西南交通大学策划实施了试验井仿真模拟下穿工况试验。在新技术支撑下,试验取得圆满成功,得到铁路主管部门的认可。在施工过程中,项目部认真总结分析每一轮爆破的震动数据,创新提出“爆破分区”概念,在施工过程中严格执行分区爆破,有效降低了爆破施工对既有线的震动干扰,确保了安全。

“在下穿最小净距仅6.9米的运营高铁线下爆破开挖隧道,危险程度不亚于在刀尖上跳舞。”项目总工程师陈可刚介绍说。为了保证隧道开挖满足安全、质量、进度要求,项目部在进场之初就制定了科技攻关方案,创新采用“预设外圈减震孔+单孔单响控制爆破”及“预设外圈减震孔+机械掏槽+单孔单响控制爆破”等工法,通过试验确定了关键参数,实现了“无震爆破”,有效保障了既有铁路安全平稳运营。陈可刚介绍,下一步,项目部还将与西南交大进行科研总结,形成一套可推广的东南沿海花岗岩地区小净距下穿既有运营隧道快速施工技术。

小净距下穿既有线隧道爆破开挖推演沙盘

与此同时,项目部还从施工细节管控上提高施工质量,保障施工安全。他们采取使用电子数码雷管代替传统雷管、动态调整爆破参数等方式严控各项工艺参数,严格将爆破震动速率控制在允许误差之内;严格执行监控量测、人工上道巡检、既有隧道全自动实时监测等安全检测工作,控制隧道沉降,保障了下穿既有营业线施工顺利推进。

施工人员对已完成开挖的围岩情况进行检查

截至目前,该工程已完成总产值的80%,两条隧道均处于下穿既有铁路运营隧道核心区域。项目部通过采取一系列进度控制措施,目前施工进度较施组工期超前2个月,预计今年6月顺利通过下穿段,将在今年年底全部完工。