基建狂魔再添打洞神器,中国首台U型盾构震撼始发!

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10月1日,中国首台U型盾构机始发,基建狂魔再添打洞神器。今天,超级建筑给大家介绍一下我国自主研发制造的U型盾构机,看看这台超级装备有多神?视频来了...

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视频中的这个工地是海南省海口市椰海西延路段地下综合管廊施工现场。U型盾构机由中铁装备集团和中铁四局集团联合研制。这是中国首台U型盾构机,拥有自主知识产权,具有很高的技术含量和适用性。

地下综合管廊是我国近两年基建市场的新领域,建设地下综合管廊能有效解决反复开挖地面的“马路拉链”问题,还能够极大地提高供水、排水、燃气、热力、电力、通信、广播电视、工业等各种城市管线的运营效率、安全水平和防灾抗灾能力。据数据显示,截至2016年底,全国147个城市28个县已累计开建地下综合管廊2005公里。现在正有越来越多的地下综合管廊项目立项开工。各城市将很快建成一大批具有国际先进水平的地下综合管廊并投入运营。

在地下综合管廊建设过程中,盾构机作为先进的隧道掘进设备,已经成为综合管廊建设的重要装备。

▲刚刚下线的U型盾构机

常见的盾构机主要是用于暗挖隧道,对于埋深较浅采用明挖工法的隧道则无能为力。为此,基建狂魔专门研发制造了用于明挖施工的U型盾构机,将明挖工法和盾构法优点有机融合,成功制造出U型盾构机这个掘进施工的新利器。

今年6月9日,国内首创U型盾构机在中铁装备集团新乡基地下线;10月1日,在海口市椰海西延路段地下综合管廊项目成功始发,填补了我国盾构设备领域的空白,开创了国内综合管廊施工的新工法。这意味着,在地下综合管廊工程及类似地下工程领域,传统的明挖现浇施工工法很可能被替代,U型盾构机可能很快就会大行其道。

▲U型盾构机始发

首台U型盾构机全名是“管廊U型敞口盾构机”,设备型号:U8500X5000,长12.9米、宽9.2米、高9.4米,适应埋设预制管节截面最大可达8.3米×3.1米。U型盾构机顶部是敞口的,所以叫U型,两侧的“铁翅膀”加上底板共有三面插板。这三面插板具有顶进功能,在掘进开挖、向前顶进的同时成为移动式支挡结构,从而为取土出渣和管片安装提供结构保护。

▲U型盾构机始发

U型盾构机顶部有控制室(类似于驾驶舱,盾构机既可以现场控制也可以进行远程控制。U型盾构机在推进、出土、衬砌拼装等工序可实现自动化、智能化和施工远程控制信息化操作,可广泛应用于埋深较浅的预制管廊、综合管道铺设、地下通道、雨污水箱涵等施工领域。

▲U型盾构机正前方

U型盾构综合管廊施工工法传统的明挖施工工法相比,机械化程度和安全性能更高,成本低、速度快,施工范围小,出渣少、噪音振动小,对周边环境的影响也更小,具有安全、快捷、经济、环保等技术优势。

据测算,与普通明挖法施工相比U型盾构施工工法可减少人工50%以上,节省费用20%至40%,缩短工期30%以上。以建设100米综合管廊为例,传统工法需30个工人施工一个月才能完成,而使用U型盾构综合管廊施工工法仅需七八个工人,十几天就能完工。

▲U型盾构机始发基坑全景

通过上图可以看到,盾构机两侧和刀头前的空间两侧有排桩支护设施,这是盾构始发基坑的防护设施。当盾构机进入到正常推进阶段,是不需要这样的支护设施的,因为盾构机的三面插板结构自身就具有支护功能。这也是U型盾构施工工法可以节约成本的原因之一。

预制管片运输起吊

上面照片中吊装的是地下管廊的一个底部管片。地下管廊的一个管节可以提前预制成一个整体,也可以先预制成若干管片、再进行现场组装。由于海口市椰海西延路段地下综合管廊项目体量很大,因此采用了分片预制、现场组装的方案。

预制管片吊装

海口市地下综合管廊项目是全国首批试点的地下管廊工程,也是目前全国最大的管廊单体建设项目。海口管廊分单仓、双仓和三仓管廊,目前二期正在建设中,一期已经建成交付。上图正在进行管片吊装。

预制管片吊装

上图中,正在将管片通过U型盾构机后面的作业空间吊装下放到坑槽内。安装到位后,上面还要再吊装已经预制好的上部管片,然后组装成一个完整的管段。这节管段安装完毕后,同时成为U型盾构机推进系统的支撑设施,支持U型盾构机继续顶进。随着U型盾构机的持续顶进,后面的管片也一片片、一节节的随之有序安装。盾构机驶过之处,地下管廊就一次成型了。

由于是明挖施工,U型盾构机普通盾构机取土出渣方式也是完全不同的。普通盾构机掘进过程中,通过盾构机腹腔内的空间进行取土出渣,而U型盾构其实是在盾构机前面直接进行地面开挖取土。也就是说,在U型盾构的“铁翅膀”到达前,地面的挖掘机要先将大部分土方挖走。需要U型盾构机顶进挖掘的土方占比并不多。

为了让朋友们更好的了解U型盾构神器的作业原理,超级建筑还专门制作了下面的视频,现场实拍+动画演示,掘进秘密,一目了然。

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注:本文参考或使用了CCTV、中新网、海南日报、河南卫视、中铁四局、中铁装备的有关素材,向原作者表示感谢。本文为超级建筑原创编辑,转载请留言联系。

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