2019年4月底,地铁3号线双十中学站至五缘湾站区间双线贯通。
岩壁钻孔神器
三臂凿岩车
●一次三孔的“多臂巨人”
●少扬尘低噪音,灵活高效安全
地铁隧道的挖掘主要有明挖法、矿山法、盾构法等施工方法,分别适应不同的施工条件和要求。其中矿山法,就是像开矿那样,通过不断爆破,炸开岩层来开挖隧道。
传统的矿山法施工工艺,是靠人工在岩壁上用风钻钻凿炮眼、装填炸药,然后实施爆破。对地铁施工来说,这不仅效率低下,而且安全系数低,恶劣的作业条件还会给施工人员带来身体上的伤害。为此,厦门地铁施工引入了岩壁钻孔的神器——三臂凿岩车。它具有钻进速度快、机械化程度高、噪音小空气污染少等优点。近日,记者在地铁3号线过海段的施工中就亲眼目睹了它快速凿开岩壁的英姿。
在3号线过海段隧道深处的掌子面(注:开挖隧道的工作面)前,雄踞着一台身量修长的钢铁机械。封闭的驾驶室前部,伸展着三条巨大的钢铁臂膀,同时抵在岩壁上钻孔。没一会儿,三个深达2米左右的炮眼就在坚硬的岩壁上整齐地呈现出来。记者现场发现,整个过程噪音并不大,产生的粉尘也不多。
项目负责人告诉记者,3号线过海段有约一半的长度需要通过矿山法作业掘进,整个过程初步估算要开凿50多万个炮眼。“如果是人工作业的话,不仅钻孔速度慢,我们还要花大量的时间为作业人员搭设辅助工作平台”。三臂凿岩车能够灵活方便地进出隧道,不需要特别的施工平台,而且它靠液压传动,成孔速度快,“比单纯人工作业效率高了一倍,作业人数只有过去的三分之一”。采用闭式油路系统设计的三臂凿岩车,作业时噪音小、废气少,也没有扬尘污染。有它在,过去隧道开凿炮眼时粉尘飞扬、工人满身灰土的情形完全看不到了。“最关键的是,操作平台距离隧道掌子面十几米远,视线开阔,易于观察围岩变化,可以防止落石伤人,安全系数要高得多”,这位负责人说。
2019年5月28日,厦门地铁3号线岛内段最长矿山隧道右线贯通。(资料图/本报记者 王协云摄 )
一次成型利器
复合式土压平衡盾构机
●软硬通吃的“钢铁蚯蚓”
●自动化作业实现隧道一次成型
地铁4号线经过的区域地质条件非常复杂。“工欲善其事,必先利其器”,为了能够确保顺利、安全推进,厦门地铁量身定制了大直径复合式土压平衡盾构机。这种盾构机比一般的土压平衡盾构机个头要大,开挖直径达到6.99米,总长约93米,总重约740吨。
它的工作能力也比一般盾构机更强。它的最大推进速度为每分钟80毫米——这还不算,关键是它刀盘上装有2种以上的刀具,可以应对不同的地质状况,既能够破孤石、掘硬岩,也可以削软土、砂砾。
这种盾构机就像只巨大的钢铁蚯蚓,由主机和后配套系统组成。“头部”的主机由刀盘、盾体、管片安装机、螺旋输送机和人舱组成,这是盾构机最主要的部件,盾构机全凭此挖土掘进,同时装好管片。后配套系统则由设备桥和台车组成,载着主控室、液压泵站、配电柜、变压器等重要配套设施,动力系统、控制系统、降温系统都在这里。靠着这些设备,它的掘进、出土、管片拼装等均为自动化作业,可以实现隧道一次成型。