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【龙虎网报道】单个部件超过400吨,总重量4000吨左右,个头有5层楼高……不亲眼目睹,人们根本无法想象,这个即将在江底潜行的超级盾构是何等巨大。昨天下午,在长江隧道工程江北施工现场,记者幸运目睹这个当今世界排名第二的过江隧道泥水盾构机。虽然尚在组装过程中,但这个大家伙的冰山一角就足以让人感到一种震撼。
盾构之家8层楼深的巨大基坑
在工作人员带领下,记者昨天下午来到长江隧道工程江北施工现场,不久以后盾构将从这里深入江底向江南掘进。虽然还没有看到心仪已久的巨无霸,但它的家———盾构始发井就着实让人“吓一跳”。说是井,其实就是一个巨大的深坑:一条长370米,宽31米至46米不等的斜坡逐渐向地面下延伸,最深处距离地面23米,约有8层楼高。在斜坡尽头的墙面上,嵌入了两个并行排列直径达15米左右的洞门钢环,井边一个巨大的红色龙门吊正在吊运设备。“这就是南京长江隧道建成后的江北出入口,也是南京工程史上最大的基坑,面积有三个足球场那么大。”中铁十四局南京长江隧道工程指挥部负责人告诉记者,两台盾构机的各个部件在地面上组装完毕后,就用440吨龙门吊一个个运入深井拼接。“再过不久第一台盾构机将从其中一个洞门钢环的位置钻入江底,没有这么大的始发井,巨型盾构没法施展本领。”负责人告诉记者。盾构穿江后从江心洲出地面,到时候还要在江心洲挖一个比这里还要大的工作井,同时把440吨龙门吊运到对岸现场安装完毕后,再把盾构部件一个个吊出来保存。
初见盾构只听工人声,不见人
站在始发井的围栏往下看,一个庞大的金属圆盘展现眼前,这就是盾构机过江的核心部件———刀盘。刀盘把始发井一侧占得满满的,给人以强大的视觉冲击力,站在井边俯视,密密麻麻的金属构件让人有种眩晕感觉。身旁的专家告诉记者,长江隧道盾构由盾体、后配套两大部分组成。眼前的刀盘是盾构机中个头最大的零件,身高有5层楼高,单体重量达460吨。专家介绍,盾构机部件今年6月底运至现场后,培训后的几百名工人就开始紧张组装,然而记者现场看到,由于机器太过庞大,虽然耳朵里全是轰鸣的机器声,但工人们仿佛“湮没”其中,难得看见。
如今盾构机已经成为隧道掘进的主要武器,它就像“土行孙”一样钻入地下,利用头部锋利的刀片在地下穿行,南京地铁建设就已普遍应用。不过相比这台,地铁盾构简直就是“小不点”:单个盾构直径14.93米,是南京地铁盾构的2.5倍,盾构身高135米,比标准足球场还长,体重达4000吨。记者了解到,这么个庞然大物在世界泥水盾构排行榜上目前位居世界第二位,而世界第一大盾构也在国内,用于上海崇明岛江底隧道,直径只比南京的大0.07米。
专家介绍,南京长江隧道要求是双向六车道,这就决定了盾构个头。由于国内暂时还无法生产这样规格的巨无霸,因此施工单位中铁十四局专门从德国专业厂家量身定做了两台盾构机,总价6亿左右。目前现场正在组装的是第一台盾构,今年年初它乘坐轮船漂洋过海来到广州南沙进行工厂总装和测试,随后6月底被送到施工现场,进行入江前最后的组装调试。
特制刀头工作时像电动剃须刀
“做了这么多年的工程,我也是第一次接触这么巨大而又先进的家伙。”盾构前,现场总机械师夏晓中向记者描述这台巨无霸的神奇之处。很多人把盾构机想象成一个巨大的圆锥体,如同钻头钻探一样前进,其实根本不是这样。“长江隧道盾构机是个圆柱体,江底掘进时,主要是靠最前端的刀盘,它安装在一个圆柱形盾体上,刀盘上面有若干黑色粗大的金属“爪子”,这些爪子就是刀片。”夏总打了一个很形象的比喻,如同一个圆头的电动剃须刀,在前进过程中用刀头把泥土砂石变成碎块,只是这个刀片直径达14.93米,重约400吨。为“刀盘”提供动力的“主驱动”也是庞然大物,工作起来每小时要耗电约8200度。
记者了解到,盾构机刀片材质非常特殊,极其坚硬,如果用一块砂轮去打磨它,不仅不会冒一点火花,甚至整个砂轮磨平了,它一点磨损的痕迹都看不到。还有,用风焊机去切割一块钢板很容易,可用来对付它一点作用都不起。夏总介绍,盾构机前部是一个压力舱,盾构机在工作时,上面的泥土、砂石、江水等对其产生的压力平均达到6.5公斤/平方厘米,这和家庭装修时用来在墙上打孔的“冲击钻”产生的压力相当。盾构机在工作时要确保内部压力和外部相当,所以当“刀片”磨损需更换时,工作人员就要穿上特制防护服进行操作。
先进系统盾构可以自己修隧道
记者现场看到,除了刀盘外,盾构尾部还有三台庞大的车载设备,这些就组成了这台目前世界上最先进的盾构系统,在少量技术人员的操作下,这台盾构挖了多深,这段隧道也就自动修完。夏晓中告诉记者,前面到头挖掘完毕后会出现大量泥沙、石头,这时候,盾构自带的泥水处理系统就会把它们运出来放入刀盘后面的‘储藏间’,然后再送至地面的泥水分离器内进行沉淀,沉淀物被运出,稀释的泥水经配比后再次注入“储藏间”用以注浆加固,如此循环。
同时盾构随身携带大量管片,管片每片宽2米、厚60厘米,10个为一环,这些管片就是隧道墙,有了它的支撑,可以确保隧道不因外界压力而坍塌。盾构掘进过程中,这些管片会被自动运至挖好的隧道部分,然后被盾构自带的自动管片安装机一片片安在隧道表面,管片成环后,再进行外侧注浆,这部分隧道就基本修好了。
精确制导钻江误差不过10毫米
如此大的盾构,钻江时的方向误差竟然只是以毫米计算。记者了解到盾构钻江时并不是直线前行,而是走一条曲线,这就必须要求在掘进过程中严格控制方向。“长江隧道盾构采用激光导向,行走路线会非常精确。”夏总介绍,盾构机带有激光导向系统。南京长江隧道采用“左汊盾构隧道+右汊桥梁”方案,从江北浦口区火药洲下地,穿过江底到江心洲为隧道,从江心洲钻出地面后,通过“夹江大桥”和河西相接,盾构机在江底潜行至对岸,方向偏差不会超过10毫米。
据了解,这是目前世界上最先进的盾构机之一,它的内部系统全部自动化,在行进过程中产生的土压、水压、速度、方位等都会自动输入电脑,然后自动换算成数据,形成操作提示指令。“这家伙看上去很笨重,实际上‘聪明’又灵活。”一位专家告诉记者,不包括螺丝在内,盾构机由3万多个零部件组成,其精密度不亚于一块高档机械手表,而且所有数据和工作场景都可以通过网络传输,通过网络都可以随时监控这台机器工作。 |