9月7日,在历经50多天的紧张掘进后,山西太原地铁“晋盾1号”盾构机在水下出洞,标志着由中铁十四局集团承建的太原地铁1、2号线联络线盾构区间隧道顺利贯通。该盾构区间转弯半径仅为200米,是国内同等级别盾构机施工遇到的最小曲线半径。
大南门站为太原地铁1、2号线换乘车站,位于太原市中心迎泽公园西北角,1、2号线联络线盾构区间是两条线路互联互通的关键工程,将满足车辆检修等需求。
该盾构区间总长为148.29米,是集超小半径、超大坡度、超复杂地质、超难度沉降控制、超复杂工艺工法等于一体的国内独一工程。盾构机自2号线大南门站始发后,将以全程转弯、全程上坡的姿态下穿迎泽公园,最终接入1号线大南门站。该盾构机转弯半径仅有200米,掘进坡度达到33‰,均超过同等规模盾构施工极限。施工地质为饱水液化粉细砂层,这种地层多为小细粉砂,可塑性差,遇水变成流体状,稍有不慎就可能造成地面塌陷。施工中还要穿越迎泽公园等地标建筑,施工难度巨大。
为了保障施工顺利进行,项目部经历6个月开展设备选型、适应性再制造,针对上述难度,投入1400万元对盾构机进行适应性再制造,会同设计院、科研院校及同行对方案不断进行优化完善,数十次邀请著名盾构及风险专家组织进行现场论证评审、编制专项应急预案,确保盾构方案安全可控。
施工中还采用全周期分体掘进技术。盾构机由1个机头与5节台车组成,受狭小地形限制,“车头”只能带着1节台车入地作业,其余4节台车在地面“协同作战”,通过200米延长综合管线连通机头的物料运输,以及电、气、液等供给,这在国内同规模盾构施工中尚属首次。项目部在施工过程中实时进行盾构姿态调整,采用最新自动监测技术,同时通过地面预加固、洞内注浆等综合预控措施,在穿越过程中最大沉降仅不足2毫米,攻克了所有风险源。
该盾构区间的贯通,开创了国内盾构区间正线、小曲线半径盾构掘进的先河,提高了盾构城市地铁的适应性,为下一步国内盾构施工积累了丰富经验。