圖為：武漢地鐵7號(hào)線三陽(yáng)路越江隧道右線盾構(gòu)勝利接收。（湖北日?qǐng)?bào)全媒記者 倪娜 通訊員 袁永華 攝
湖北日?qǐng)?bào)訊 （記者汪洋、通訊員常敏、袁永華）4月20日上午，漢口勝利街、三陽(yáng)路交會(huì)處，盾構(gòu)機(jī)破洞而出，又一項(xiàng)工程紀(jì)錄誕生：直徑達(dá)15.2米的地鐵7號(hào)線三陽(yáng)路越江隧道，實(shí)現(xiàn)右線貫通。
三陽(yáng)路越江隧道是世界首條公鐵合建的盾構(gòu)隧道，也是國(guó)內(nèi)在建最大直徑的盾構(gòu)隧道。該隧道位于武漢長(zhǎng)江二橋、青島路長(zhǎng)江隧道之間的江底，長(zhǎng)約2.6千米，包括左右兩線。隧道分三層：上層為公路排煙道；中層是公路隧道，單向3車道；下層分3孔，中孔走地鐵，左側(cè)為公鐵合用疏散通道，右側(cè)布置地鐵排煙道以及市政過江管線廊道等。隧道內(nèi)空相當(dāng)于5層樓高，盾構(gòu)斷面是地鐵2號(hào)線、4號(hào)線的6倍多。
左右兩線挖掘，均使用了國(guó)內(nèi)在建工程中最大的盾構(gòu)機(jī)，直徑15.76米，重4400噸，僅刀盤就有刀具131把。其中，右線盾構(gòu)機(jī)“三陽(yáng)號(hào)”2016年4月從武昌始發(fā)，在江底遇到長(zhǎng)約1360米的“上軟下硬”地層，并夾雜遇水大幅膨脹的泥巖，最艱難時(shí)一天只能推進(jìn)2米，越江成功來之不易。
目前，左線盾構(gòu)機(jī)已通過巖面最高、難度最大的地層，按正常施工進(jìn)度，貫通指日可待。
武漢地鐵7號(hào)線一期工程由東西湖園博園至洪山野芷湖，全長(zhǎng)約31公里。目前沿線所有車站主體結(jié)構(gòu)均已完工，武昌段、漢口段區(qū)間分別實(shí)現(xiàn)軌通，預(yù)計(jì)年內(nèi)開通試運(yùn)營(yíng)。
“萬里長(zhǎng)江公鐵第一隧”掘進(jìn)中
在江底遇到了什么
圖為：地鐵7號(hào)線三陽(yáng)路越江隧道右線貫通。（湖北日?qǐng)?bào)全媒記者 倪娜 攝）
湖北日?qǐng)?bào)全媒記者 汪洋 通訊員 常敏 袁永華
武漢地鐵7號(hào)線一期原計(jì)劃2017年底開通試運(yùn)營(yíng)，但2017年年初，通車時(shí)間調(diào)整，主要原因是越江隧道施工進(jìn)度滯后。
7號(hào)線一期越江隧道被譽(yù)為“萬里長(zhǎng)江公鐵第一隧”。2016年國(guó)慶節(jié)期間，中央電視臺(tái)《超級(jí)工程Ⅱ》紀(jì)錄片第一集《中國(guó)路》曾聚焦報(bào)道。這一“超級(jí)工程”，在長(zhǎng)江江底遇到了什么？4月20日上午，記者多方采訪，揭秘背后故事。
復(fù)雜地質(zhì)：“上軟下硬”+遇水膨脹泥巖
兩年更換刀具4000多把
武漢地鐵集團(tuán)二級(jí)項(xiàng)目經(jīng)理倪正茂介紹，盾構(gòu)機(jī)始發(fā)不久，就遇到復(fù)雜地質(zhì)：在長(zhǎng)約1360米的江底下，同時(shí)分布著強(qiáng)度極高的礫巖和黏性極大的泥巖，兩者如同“鉆石層”和“年糕團(tuán)”，一方面快速磨損盾構(gòu)機(jī)的刀具，另一方面又結(jié)成泥餅貼在刀盤上，大大增加盾構(gòu)機(jī)地下切割的難度。
分布斷面最寬處超過13米，超過盾構(gòu)機(jī)面積80%，給施工帶來極大的困難。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，從2016年11月開始，盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)速度由每天8環(huán)16米快速下降，到2017年6月，長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)1天僅能掘進(jìn)1環(huán)2米的情況。
“上軟下硬”地層，以前越江施工中也遇到過，但7號(hào)線盾構(gòu)機(jī)太大，施工難度呈幾何級(jí)數(shù)放大。
項(xiàng)目部院內(nèi)，擺放著一排排廢棄的刀具，都有不同程度損壞：150公斤的圓形滾刀被磨成方形，60公斤的刮刀被磨成禿刀，有些甚至硬生生地折斷……項(xiàng)目部負(fù)責(zé)人介紹，從盾構(gòu)始發(fā)至今，兩年時(shí)間里，累計(jì)更換4000多把刀具。
為破解長(zhǎng)江隧道獨(dú)有的地質(zhì)層對(duì)盾構(gòu)機(jī)造成的影響，武漢地鐵集團(tuán)邀請(qǐng)中國(guó)科學(xué)院院士孫鈞、中國(guó)工程院院士錢七虎、陳湘生及國(guó)外著名盾構(gòu)專家組成專家團(tuán)隊(duì)剖析難題。根據(jù)專家建議，進(jìn)行4項(xiàng)革新，一是調(diào)整刀具配置，使切、削、刮、磨更加有效；二是向刀盤注入化學(xué)藥劑，消解泥餅；三是增加流量加快對(duì)刀盤的沖洗；四是增加工業(yè)氣，阻止渣土在刀盤面板上黏連，緩解泥餅產(chǎn)生。
2017年8月6日，經(jīng)過兩個(gè)月改造后的盾構(gòu)機(jī)開始復(fù)推，當(dāng)天掘進(jìn)4環(huán)8米，眾人擊掌相慶。
此后，盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)速度不斷提升，逐步恢復(fù)常態(tài)。
突發(fā)險(xiǎn)情：盾構(gòu)機(jī)被擊穿，灌進(jìn)水和砂
潛水員進(jìn)入法蘭罐找原因
2017年8月11日，盾構(gòu)機(jī)在江底掘進(jìn)，現(xiàn)場(chǎng)工人們聽到很大的水響聲。
怎么會(huì)有水聲？出了什么問題？
情急之下，工人們立刻關(guān)閉盾構(gòu)機(jī)倉(cāng)門，將盾構(gòu)機(jī)刀盤及其后的法蘭罐與后方隧道隔離。
短短1分鐘時(shí)間，整個(gè)345立方米大的法蘭罐就被江水和江砂灌滿，“要不是倉(cāng)門關(guān)閉及時(shí)，后果不堪設(shè)想！”項(xiàng)目部負(fù)責(zé)人驚出一身冷汗。
接下來的3天，潛水員多次進(jìn)入法蘭罐內(nèi)，終于找到原因。原來，堅(jiān)硬的礫巖層在盾構(gòu)機(jī)刮刀強(qiáng)大壓力作用下產(chǎn)生反作用力，將刮刀刀桶螺栓拉斷，導(dǎo)致刀桶直接彈進(jìn)法蘭罐內(nèi)，盾構(gòu)機(jī)被擊穿，江水、江砂立刻涌進(jìn)罐內(nèi)。
“這是之前從未遇到的情況……沒人會(huì)信，這么大的盾構(gòu)機(jī)，怎么可能會(huì)被石頭打掉刀桶？”倪正茂說。
最終，脫落的刀桶重新被固定，法蘭罐內(nèi)的水和砂也被清走，盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)恢復(fù)正常。
吃一塹，長(zhǎng)一智，考慮到江底礫巖硬度超普通混凝土三四倍，為杜絕類似突發(fā)狀況發(fā)生，盾構(gòu)機(jī)每推進(jìn)5環(huán)10米，工作人員就要檢查一次刮刀刀桶螺栓。
為確保萬無一失，技術(shù)人員決定在刮刀后方加一層保護(hù)罩，“哪怕刮刀螺栓斷裂，刀桶反彈后被保護(hù)罩擋住，也不會(huì)完全彈退至法蘭罐內(nèi)，從而在盾構(gòu)機(jī)上形成一個(gè)窟窿。”
保護(hù)罩安裝上去后，很快顯示出其威力。2018年1月12日，左線隧道施工過程中，再次發(fā)生刮刀螺栓斷裂。由于安裝了保護(hù)罩，刀桶未全部彈出，沒有造成法蘭罐浸沒的情況，僅用4個(gè)小時(shí)，盾構(gòu)施工恢復(fù)正常，工程風(fēng)險(xiǎn)化解于無形之中。
