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不需“开膛剖肚”大开挖 南昌梅湖截污首用顶管施工

●“洪城一号”矩形顶管机正式出发断面尺寸目前省内最大

●下穿南莲路既不阻断交通也不迁改管线创造多个第一

12月24日,南昌市梅湖水系截污工程“洪城一号”矩形顶管机正式始发,标志着下穿南莲路顶管通道动工。该项目顶管施工尺寸为6.9米×4.65米,是我省目前断面尺寸最大正式始发的矩形顶管,同时也是国内矩形顶管法施工埋深最小的案例,将引领南昌地下空间综合开发进入新时代。“洪城一号”矩形顶管机始发。

施工断面示意图。

顶管机施工原理

通过刀盘切掌子面土体;

借助始发工作坑内主顶工作油缸产生的顶力,由螺旋输送机将渣土运送至顶管机体内;

沿轨道水平运至井口垂直吊出;

顶管机依次穿越始发加固区、原状土层、接收加固区,到达接收井后解体吊出。

原定明挖法施工将阻断南莲路交通

梅湖是南昌四大水系之一,位于象湖、抚河水系的上游,该水系水质好坏直接影响到下游象湖、抚河水质。为了从源头上截污,南昌在2013年年底启动了梅湖水系截污工程。

整体工程内容包括河道清淤、管道截污及岸线治理,而下穿南莲路顶管通道就是梅湖水系截污工程的一部分。

南昌水利投资发展有限公司(简称南昌水投)相关负责人介绍说,项目位于昌南大道高架桥南侧交叉路口,原设计横穿南莲路截污箱涵采用明挖法施工。

但是,沿南莲路铺设的地下管线有军用通信光缆,弱电、强电,供水管线等。“这些管线埋深为0.7-1.5米,如果采用明挖法施工,必须先对这些管线进行迁改,周期长、费用高。另外,明挖法施工,将长时间占道并阻断南莲路的交通,给市民出行带来极大不便。”相关负责人说。

南昌首用大断面矩形顶管施工法

“我们经过多次调研,并组织相关专家论证,为避免管线迁改,同时不影响交通,开拓性引入了大断面矩形顶管法施工。”相关负责人说,之前南昌地铁、过江供水管道建设中使用过盾构法施工,此次采用矩形顶管施工法在南昌属于首次。

中铁隧道集团三处相关负责人告诉记者,矩形顶管施工是结合了盾构法及顶推法的综合原理。“矩形顶管施工仅需在两端设置工作井即可满足施工要求,具有占地面积小、不开挖路面、不封闭交通、不迁改管线等优势,较好地解决了城市地下工程施工中对地下管线、周边建筑物的影响和交通堵塞等难题。”

6组刀盘齐转动每天前进约2米

南昌水投相关负责人介绍说,下穿南莲路顶管通道长度为67.5米,要用到管段为45节,每节管段的长度为1.5米。

“顶管及覆土仅2.4米,是江西首个超大断面矩形顶管通道,也是目前矩形顶管法施工埋深最小的案例。如何避免顶管顶进过程对周边环境的影响,确保南莲路的行车安全,是本工程施工中最大的风险点。”中铁隧道集团三处相关负责人说,施工过程中,6组刀盘齐转动,每天可以完成2节管段的工作量,但安全起见,每天安排前进约2米。

另外,在顶管推进过程中,将设置自动化监测系统,对地表沉降变形情况进行监测,实时反馈数据指导施工。在顶管顺利接收后,将采用水泥浆填充固结地层,确保地上行车及地下管线安全。

预留空间实现综合管廊功效

中铁隧道集团三处相关负责人说,下穿南莲路顶管通道为梅湖水系截污排水通道,结合原设计意图,排水通道过水截面按10年一遇的暴雨排水量进行设计。而顶管内净空截面高度较原设计箱涵高度高出65厘米。

为了充分利用通道空间,该公司对设计单一排水功能的通道在不影响结构质量及排水功能的情况下进行优化,利用在设计管节两侧距管顶65厘米处预埋钢套环,后期管径小于50厘米的管线均可铺设在该预留空间处,并通过预留钢套环吊顶封闭,使该地下通道实现综合管廊的功效。

“南昌水投首次引入大断面矩形顶管施工技术,为地下过街通道、综合管廊施工领域开辟了新方向。”一名业内人士分析说。

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