4月22日11时16分,在台州市域铁路S2线黄岩站地下深处,随着“山海2号”盾构机刀盘缓缓转动、破土而入,由中铁二十二局承建的黄岩站至桔乡大道站区间正式进入盾构掘进施工阶段。
黄岩站至桔乡大道站盾构区间全长约1.34公里,线路沿世纪大道地下向东敷设。然而,这条隧道面临严峻的地质考验——区间主要穿越淤泥地层,地基承载力仅40千帕,远低于一般盾构施工要求,属于典型的软土隧道工程,具有高含水量、高压缩性、低强度等特点,施工难度与风险管控压力极大。
“在‘豆腐脑’里挖隧道,对盾构机选型和掘进参数控制提出了极高要求。”为此,项目部联合设计、监理、勘察等单位多次专题研讨,最终采用开挖直径8.8米的软土复合式土压平衡盾构机,并针对软土特性定制专用刀盘及一系列智能化系统,实现掘进全过程可测、可控、可调。
“这台盾构机搭载了多项智能化技术,相当于给它装上了‘智慧大脑’。”在盾构操作室,项目负责人王亚维轻点屏幕,调出“山海2号”的实时掘进数据。屏幕上,注浆压力、出渣量、盾尾间隙、刀盘扭矩等参数动态刷新,系统自动关联分析并给出掘进参数调整建议。“以前主要靠操作手经验,现在系统辅助决策,让软土隧道掘进更精准、更安全。”
在注浆与沉降控制上,TAC同步双液注浆系统采用“水泥+水玻璃”双液浆,可实现注浆压力与注浆量的精准匹配,浆液凝胶时间从传统单液浆的8至12小时缩短至30-60秒,能快速有效填充盾尾间隙,大幅减少地表沉降风险。与之协同的砂浆罐称重系统,可实时监测每环注浆材料的实际用量并与理论用量自动比对,一旦出现数值偏差立即报警,确保“注得够、注得匀”。
出渣与超欠挖管控方面,皮带机称重系统通过高精度动态称重传感器实时记录每环出渣重量,结合掘进速度自动计算理论出渣量,超出设定阈值即刻预警,防止超挖引发地层扰动或欠挖导致卡机,让土压平衡控制更加精准。
针对软黏土地层易结泥饼的难题,防结泥饼刀盘中心独立冲刷系统通过高压、大流量喷嘴对刀盘中心区域进行定时、定向冲刷,有效减少黏土吸附,避免刀盘糊死、扭矩增大等故障。而在管片拼装环节,盾尾间隙测量系统采用激光传感器实时测量盾尾与管片之间的间隙值,精度达毫米级;管片自动选型系统则根据实测间隙和设计轴线,自动计算并推荐最优的管片型号和拼装点位,辅助操作手快速决策,将拼装误差控制在规范以内,保障隧道成型线形和防水效果。
这些子系统通过车载工业总线集成至中央控制室,形成“感知—分析—执行”闭环。操作手可在同一界面查看注浆量、出渣量、盾尾间隙、刀盘扭矩等关键参数,系统会自动关联分析并给出掘进参数调整建议。
为确保盾构安全始发,项目部提前数月启动准备工作。针对软弱地基,对区间实施土体加固,提高地层自稳能力。在技术方案上,项目部联合专家多次论证盾构始发专项方案,深化沿线地质勘察,全面开展危险源辨识与隐患排查治理,并对盾构机吊装、组装、调试各环节严格把关,确保始发准备工作万无一失。
作为浙江省“千项万亿”工程和“十大民生实事”项目之一,台州市域铁路S2线是台州构建“一体两翼”都市区空间格局的核心交通动脉,也是台州融入长三角城市群轨道交通网络的关键布局。项目建成后将串联黄岩、临海、椒江、台州湾新区等区域,打造市域半小时通勤圈,并在台州西站与甬台温铁路、金台铁路换乘,在台州站与杭台高铁、S1线换乘,实现铁路、市域铁路、城市公交等多网融合。
