“解锁”泥岩地层快速掘进技术 广西首条高铁盾构隧道贯通

  10月9日，在广西南宁市江南区亭洪路施工现场，随着“壮美号”盾构机巨大刀盘破洞而出，广西首条高铁盾构隧道胜利贯通，标志着西部陆海新通道重要项目——新建南宁至崇左铁路(以下简称“南崇铁路”)建设取得重大进展。

  中铁十四局集团公司副总经理马军表示，留村隧道开工建设以来，中铁十四局项目部应用了可视化智慧施工管理平台，精准控制盾构机掘进参数，全方位加强沉降数据监测，顺利完成6条既有线铁路下穿，实现“零沉降”，解决了多项行业建设施工难题，取得了“泥岩地层快速掘进技术”等一批技术成果，经过20个月的连续掘进，按计划胜利贯通隧道，为全线铺轨扫清了最后一道障碍。

  “隧道全长5725米，位于南宁市江南区和经济技术开发区，由于地上建筑物密集，云桂高铁等铁路、市政道路、地铁线路纵横交错，从地面上架高建设铁路的难度极高。”中铁十四局南崇铁路留村隧道项目负责人陈建福介绍说。

  为实现高铁进城愿望，综合利用地下空间，项目业主广西南崇铁路有限责任公司会同参建单位中铁二院、中铁十四局组成“交投先锋+留村隧道攻坚团队”，开展技术攻关，设计采用大直径盾构隧道形式从地下穿越，其中4006米采用一台开挖直径12.86米的泥水平衡盾构机施工。隧道设计为单洞双线，高速列车在洞内交会，最大限度上减小了对城市的环境影响。

  一是盾构直径大，长距离穿越复杂地质，施工难度大。留村隧道管片外径12.4米，内径11.3米，环宽2米，壁厚0.55米，采用直径12.86米泥水平衡盾构机独头连续掘进4006米，洞内高效组织施工难度大；大断面、长距离砂岩地层掘进对刀具磨损严重，换刀频率高，在工期紧张的情况下盾构机必须减少故障，保持比较高的完好率；同时要针对区间泥岩地层进行有明确的目的性的设计防止盾构刀盘结泥饼，提高盾构机对复杂地层的适应性。

  二是工程环境复杂，施工风险高。盾构隧道地处市区下穿建构筑物多，下穿越既有铁路6条、市政道路6条、地铁1条，穿越房屋群12处、地下各类管线米，占盾构区间总长度的77.8%。工程环境复杂，隆陷沉降控制要求高，施工风险大，在连续穿越6条既有铁路隆陷程度控制在2毫米以内。

  三是微细颗粒比例大，筛分后产生废浆量大。根据地质颗粒分析报告数据显示，25微米以下颗粒含量达72%，占比大，泥浆不能有效筛分处理，单环产生的废浆量大。在环保高压、雨量丰沛、弃渣场管理严格的情况下，废浆的干化处理和弃置成本高、组织难度大，泥浆处理直接决定着掘进效率。

  中铁十四局项目总工程师周胜利介绍，泥岩地层具有黏性大和涨缩性的特点，就像年糕一样粘住牙齿，致使盾构机刀盘结泥饼，极度影响施工效率。项目部充分的发挥大盾构领域积累的丰富经验和核心技术优势，针对这一地区地层特点开展技术攻关，对掘进设备和泥水循环处理系统来进行了多次改造提升，优化施工组织，提前筹划出8处换刀位置，使用改进刀具及重新布置刀具类型，增加了刀具常规使用的寿命，减少了带压进仓的次数，管路改造从根本上上解决了吸口滞排现象，施工效率提高了一倍，稳产时期平均每天掘进12米，经过20个月的连续掘进，按照计划胜利贯通隧道。

  此外，留村隧道在全国铁路盾构隧道首次采用管片定点预埋槽道工法。据了解，国内铁路盾构隧道此前均采用后锚工法施工接触网槽道，在铁路运营后出现了维护困难，锚栓、螺帽脱落，甚至会出现了接触网掉落的危险情况，危及行车安全。留村隧道在国内首次采用管片定点预埋槽道工法，工艺简单、安装便捷、质量稳定、常规使用的寿命周期长，避免了后锚方式的不利情况出现，对确保行车安全有重大意义。

  “为确保全线小时轮班制，加快隧道附属结构和无砟轨道施工，争取在4个月内完成全部建设任务，达到铺轨条件，迎接铺轨。”陈建福说。

  目前，全国在建直径10米以上大盾构隧道54项，中铁十四局24项，占比45%；实现了穿越“江河湖海城”、地质条件、涉足行业、盾构直径、施工工艺等五个“全覆盖”，推动形成了集勘察设计、装备制造、建设施工、管养维护于一体的大盾构全产业链的科学技术进步和创新发展。

  南崇铁路是广西全额自主投资建设的第一条高速铁路，由广西交通投资集团投资建设、中铁十四局施工，项目东起南宁站,经吴圩机场、扶绥县至崇左市。正线公里/小时，概算总投资183.22亿元人民币。

  据悉，项目的规划建设对落实交通强国战略部署，加快“五纵五横”干线铁路网建设，助力建设新时代中国特色社会主义壮美广西，推动西部陆海新通道建设和“一带一路”建设具备极其重大意义。

  项目预计2022年建成通车，届时将实现南宁站、南宁东站与南宁机场动车直通，飞机与高铁无缝换乘，乘动车从南宁站到吴圩机场仅需12分钟，南宁至中越边境口岸城市崇左乘车时间从原来2个小时缩短为30分钟。

  自2018年10月南崇铁路项目全线开工建设以来，已累计完成投资120.69亿元，占工程建设投资144.62亿元的83.46%。截至10月6日，全线%，路基土石方进度完成99.46%，隧道建设进度完成98.53%，站房工程完成51.18%，四电工程完成46.23%。南崇铁路项目2021年计划完成工程形象投资33亿元，目前，全线已进入铺轨阶段，铺轨（含站线%）；站后工程崇左南站、扶绥南站已实现整体的结构封顶，进入屋面钢结构、装饰装修施工阶段。

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