世界最大断面组合式矩形顶管机在深圳始发

      4月18日，世界最大断面组合式矩形顶管机“大禹掘进号”在深圳地铁12号线二期工程沙三站顺利始发，标志着国内首个超大断面顶管机械暗挖车站正式进入顶管顶推施工阶段。中国工程院院士陈湘生、龚晓南，深圳地铁集团总经理黄力平，深圳市轨道办铁路处、电建铁路公司相关负责人出席当天举行的始发仪式。

      沙三站是广东省重点领域研发计划《繁华城区地铁暗挖车站关键技术》示范应用项目。该车站位于帝堂路与沙井路交叉路口，为地下二层岛式车站，车站总长208.4米，标准段宽22.7米，有效站台宽13米。据介绍，沙三站地处城市繁华城区，周边建筑物多，地下水充沛，地质条件复杂，且站址有一处埋深4.2米的新建暗涵，交通疏解难度大、管线迁改复杂、与各单位协调周期长，采用传统的明挖法施工，不仅会极大地提高施工成本，也无法满足工期要求。

       为了破解难题，电建铁路南方公司与深铁集团等联合陈湘生院士科研团队积极推动关键技术攻关，创造性地采用上下组合式矩形顶管机顶推施作车站主体结构，旨在降本增效，引领城市轨道交通向绿色、生态方向发展。“该车站两端头采用明挖顺作法施工，中间部分创新采用顶管暗挖施工，下穿总长度70.0米，宽度22.6米，高度13.53米。”施工现场相关负责人介绍。

      承担该车站顶管顶推施工任务的“大禹掘进号”机体宽11.29米，高13.55米，由上下各4块共8块盾体组成，中前盾和尾盾采用主动铰接形式进行连接，是目前世界上开挖面积最大的矩形顶管机。“大禹掘进号”采用多刀盘和多螺旋机组合布置方式，通过多台刀盘和螺旋机协同作业，使用微台阶开挖技术，实现了浅覆土、大断面、零间隙开挖功能。

     “大禹掘进号”自身重量达到1000多吨，始发井深度超过20米，且吊装场地空间狭小，设备吊装下井、盾体组装是顶管始发前的两大难题。为了保障顶管机安全始发和项目有序推进，参建各方认真梳理重点工作，制定始发清单，并逐项落实前期准备工作，同时，组织制定专项施工方案，多次组织专家论证会对施工方案进行会审，确保了施工方案的科学合理和安全可行。设备吊装前，对吊装场地地基承载力进行了严格验算，对地基进行了加固，认真组织作业人员进行安全技术交底，并对起重设备、吊具等进行专项检查。

     “盾体的组装过程极度考验作业人员的耐心与韧性。”现场负责人介绍，“大禹掘进号”顶管机自身重量和体积大，连接盾体的铰接工具也较常规大上许多，特别是用于连接前盾和尾盾的铰接销重达100多斤，“铰接销的安装工作需要重复45次，加之受到顶管机高度高、井内空间小等不利因素的影响，组装工作之难可想而知”。同时，组合刀盘的安装、供电、供水、驱动及其配套系统的安装过程也十分复杂。

     “大断面管节拼装，是顶管推进过程中需要破解的又一难题”，早在2020年，公司及各相关单位便着手推动管节拼装辅助工装的设计、制造。据介绍，该专用管节拼装辅助工装高15.4米，宽9米，长13米，由两组桁架式结构组合而成，主要包括翻转平台、吊梁、拼装工装以及平移小车等部件，其作用是在管节拼装过程中提供工作平台以及保证管节的精准定位和安全平移。

     “大禹掘进号”的顺利始发，预示“繁华城区地铁暗挖车站关键技术”进入新的实施阶段。该技术的成功应用，是城市轨道交通车站主体结构施工工艺的一次巨大创新，将推动超大断面管节井下拼装、左右线密贴施工、内部结构体系转换、始发接收洞门密封、下穿暗涵沉降控制以及大型管片预制、防水等关键技术的创新发展，极大提升地铁车站施工工效及安全质量管控、文明施工、标准化建设水平。