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行業新聞
國內最長盾構高速公路隧道!今日!“地下東六環”雙線貫通!
時間:2023-08-21    來源:中國鐵道建筑報    分享:
8月21日,隨著東線“運河號”盾構機精準出洞,由鐵四院設計、中鐵十四局參與施工的國家級創新工程——北京東六環改造工程盾構隧道東線貫通,標志著國內最長盾構高速公路隧道全線貫通。

8月21日,隨著東線“運河號”盾構機精準出洞,由鐵四院設計、中鐵十四局參與施工的國家級創新工程——北京東六環改造工程盾構隧道東線貫通,標志著國內最長盾構高速公路隧道全線貫通。

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北京東六環項目是鐵四院在北京設計的首座大直徑盾構隧道

北京東六環改造工程是落實北京城市總體規劃和北京城市副中心控制性詳細規劃的重點項目,承擔著“打造縫合城市功能的創新發展軸、有效織補城市空間、解決高速公路分割城市問題”的重要使命任務。

改造工程全長16.3公里,其中入地改造盾構隧道7.4公里,盾構隧道直徑15.4米,最大埋深59米,每洞布置3條車道,分為三層,上層為排煙通道、中間層為行車通道、下層為疏散救援通道,是我國北方在建最大直徑盾構隧道。

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東六環改造工程平縱示意圖


北京東六環具有“長、大、深、多”四個特點
01
最長

盾構一次連續掘進最長距離達4770米,國內超大直徑盾構單次掘進長度最長的隧道之一;

02
最大

隧道設計斷面直徑達15.4米,在北方在建最大直徑盾構隧道;

03
最深

隧道最深埋深約75米,最高水頭達65米;

04
風險點多

穿越京哈鐵路、副中心樞紐站、地鐵6號線、通三鐵路等風險源多達115處。


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風險源示意圖
面對上述難點,以全國勘察設計大師、中國鐵建首席專家、鐵四院總工程師肖明清為首的設計團隊攻堅克難,提出了一系列構思新穎、安全可靠、施工便捷的技術創新,解決了疏散救援、施工困難等一系列技術難題。


01

注漿材料創新

針對長距離高壓富水砂層掘進、穿越風險源密集的工程特點,設計團隊與參建各方多次研討,提出采用水泥-水玻璃雙液漿同步注漿的方法。

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雙液漿原理

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建設者演示

該工藝較傳統單液漿,隧道外層漿液固結時間從8小時縮短到1小時,及時有效填補管片背后空隙,避免了管片上浮、錯臺及其引起的管片破損、滲漏水問題,實現了地面沉降毫米級控制,成型隧道“零滲漏”。


02

結構與防水創新


盾構隧道由多塊管片拼裝組合而成,每塊管片兼具結構與防水功能,容易發生滲漏水的情況,成為了運營安全的最大隱患。
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管片凹凸榫示意
本工程采用“分布式凹凸榫+螺栓”新型連接方式,接縫處采用“外主內輔”雙道密封墊,有效控制了接縫錯臺,大幅提升了接縫防水可靠性,極大提高了整體承載能力。


03

中間井超深基坑設計創新


中間盾構工作井施工期用作盾構機過站、檢修,運營期為隧道設備用房設置區,基坑開挖深度達43.4米,圍護地下連續墻深73.4米,多為復雜敏感的粉質黏土層和粉細砂層。
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中間井基坑結構
鑒于此,設計團隊提出疊合墻、底板弧形結構設計以及采用逆作法施工等多種創新性設計方案,有效防范了基坑的涌水、涌砂等風險。


04

超淺覆土接收創新


側接收工作井覆土僅7.44米,不足0.5洞涇,隧道襯砌的受力、防水、抗浮是項目關注的重點。設計團隊提出施工期降水、管片外側加強同步注漿、端頭加固區內管片拉結鋼板等一列措施,有效保證了南側工作井超淺埋覆土接收。



2021年5月,在北京東六環改造工程西線隧道首段掘進過程中,由中鐵十四局聯合鐵建重工研發的國產最大盾構機“京華號”,先后攻克盾構淺覆土始發、盾構機高風險吊裝、長距離穿越高致密砂層等11項技術難題,順利穿越京哈鐵路、北京城市副中心綜合交通樞紐等30余處風險源。施工期間,項目建設者創造了單月進尺542米的掘進紀錄,申報研發工法、專利等23項,首創的超大直徑同步雙液注漿技術填補了國內空白,為同類型盾構施工積累了寶貴經驗。
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2023年6月28日,“京華號”盾構機精準出洞,標志著由中鐵十四局承建的北京東六環改造工程西線隧道、我國在建最長盾構高速公路隧道(全長7.4公里)順利貫通。

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作為東六環改造工程的控制性節點,盾構隧道雙線貫通為明年項目通車奠定了堅實的基礎,項目通車后,將促進通州城區與城市副中心行政辦公區融為一體,對提升北京市交通服務水平,促進京津冀區域交通一體化,構建綜合交通體系具有重要意義。



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