广深港客运专线狮子洋隧道SDⅡ标段
一、工程概况
狮子洋隧道位于广深港铁路客运专线东涌站至虎门站区间,为全线控制工程性工程。隧道采用双孔单线结构,设计速度为200km/h及以上,最小曲线半径7000m,最大坡度20‰。
广深港客运专线狮子洋隧道地理平面位置图
狮子洋隧道被定义为世界上目标难度值最大的水下隧道、国内最长标准最高的水下隧道、国内盾构一次性单机推进最长的水下隧道、中国铁路第一条水下大直径泥水平衡盾构圆形隧道,工程规模大、设计标准高、涉及工法多,经济和技术意义重大。
隧道全长10.8 Km,分为SDⅡ、SDⅢ两个标段,其中SDⅢ由中铁隧道集团施工。我集团公司承建的SDⅡ标段工程范围为:左线DIK33+000~DIK38+550,长5550m,右线DIK33+000~DIK38+250,长5250m。其中敞开段130m,明挖暗埋段507m,盾构
工作井23m,联络通道10处。
本标段采用2台直径为11.6m复合式泥水加压平衡盾构机分左右线向出口推进,与隧道局2台盾构机在江中对接。
本标段施工工期为35个月,起止工期为2006年5月26日到2009年3月31日,工程总造价为11.79亿元。
二、建设本工程的意义
1、本工程施工在同类施工中技术含量高,它的建成将为今后大直径水下盾构长隧道施工提供有益的经验和借鉴。
2、施工风险大,盾构机在不同岩石层中掘进需要实验和经验借鉴,采用江中对接,对国内大直径盾构机在铁路隧道领域具有划时代的意义。
3、盾构的设备和控制系统较为复杂,施工技术难度高,它不仅是提高人类征服大自然的能力,而且是珠江三角洲和港澳地区实现可持续发展的绿色通道。
4、本隧道采用江中对接,国内无海底盾构的施工记录,国外工程多采用机械对接,采用非冷冻辅助工法尚属首次,本工程施工中将摸索总结出海底对接成熟的技术经验,不仅要填补国内空白,而且还为今后海峡隧道规划和设计提供参考,施工时提供借鉴和技术支持。
三、工程重难点
1、全新的领域,全新的技术
本工程是我集团公司首次进入盾构法施工领域,自身完全没有类似的施工经验可以参考,而我们的对手中隧集团在盾构施工方面有着丰富的经验和成熟的施工技术。
2、大直径泥水平衡盾构机长距离穿越复杂地层
本工程盾构隧道施工为国内铁路首次进行江底长距离的推进,圆隧道内直径9.8m,盾构独头推进近5000m,对整个系统的运行、维护要求高。
盾构掘进需通过粉质粘土、淤泥质粘土、细砂、中砂、粗砂、全风化~弱风化的泥质砂岩、粉砂岩、细砂岩等多种复合地层,基岩地段还需通过断层或节理密集带,对刀具的适应性、泥水系统和推进中参数的控制有较高的要求。
3、江中对接
盾构机采取在江中对接解体的方式,国内尚无施工先例,施工风险大,对接段的加固止水和盾构机拆解后对盾壳的支撑都要确保万无一失。
4、联络通道施工
本标段共设12处联络通道,其中盾构段10处,部分联络通道处于淤泥质土、粉细砂岩地层中,在地下水丰富的情况下开挖,需进行特种注浆和冷冻法施工,施工难度和风险均较大。
5、盾构机浅埋段和近接段施工
盾构机穿越地段覆土深度最小仅6.2m,河道最低处距隧顶仅10m左右,始发段左右线间距离仅0.5倍洞径,在这种情况下对轴线控制、地面沉降及参数稳定控制难度很大。
6、工程接口多、防水要求高
本工程的防水等级较高,且由于施工工艺繁杂,特别是明挖隧道与暗挖隧道、明挖隧道与盾构工作井、盾构工作井与盾构隧道、联络通道与隧道、江中对接等接口较多,而且隧道经过地段地下水丰富、与江河存在水力联系,为承压水,在防水施工上存在一定困难。