2016-01-21
南京燃動數字2015年的收官之作《寧高城際軌道交通二期NG-TA01標土壓平衡盾構施工項目》匯報演示三維動畫項目圓滿完成，項目受到中交集團隧道工程局有限公司相關領導的一致好評！
縱觀國內和燃動數字以往的盾構施工三維動畫案例，此項作品無論在三維動畫的專業影視表現手法上還是對整體施工技術的表達上均可以說是首屈一指和淋漓盡致，突破了很多傳統意義上的拘謹和約束，形式大膽而又有創新，在畫面和鏡頭感上追求現場仿真、還原和影視語言的精煉，在施工工藝流程的描述上更是講究前后的核心邏輯關系；中交隧道公司的潘總帶領相關施工技術專家聯合燃動數字的三維動畫工程師團隊緊密協作、攻堅克難，為項目的順利交付付出了辛勤的汗水，在此，我們感謝所有參與項目的兄弟！也更加憧憬來年雙方更為廣泛的合作前景！
以下為盾構工程施工項目概況結構的文字描述：
一、盾構區間工程概況
南京寧高城際軌道交通二期TA01標盾構區間位于祿口新城南站～銅山站之間，盾構區間采用兩臺全新德國海瑞克土壓平衡盾構機雙線掘進，從起始里程DK4+350始發后南行，沿線附近有將軍大道、機場一期、二期跑道，并穿越徒蓋東路、農田和河塘后到達接收井DK6+740吊出,隧道區間單線長2390米。
二、海瑞克盾構機簡介
中交隧道工程局目前現有盾構機28臺，項目所采用的兩臺德國海瑞克盾構機為中交十五號、中交十六號機，單臺購值4500萬元。盾構機主要由刀盤、盾體、五節臺車組成，裝機長度80米，總重量約500噸。刀盤開挖直徑6.48米，配置滾刀、刮刀、鏟刀、仿形刀，共117把刀具，所配滾刀可與軟土刀具互換。
三、盾構施工簡介
盾構法施工流程由盾構始發，盾構正常掘進，盾構到達接收三個部分組成。
（1）盾構始發
盾構始發井端頭加固均為放坡開挖，并采用素混凝土回填。依據隧道軸線及洞門實際標高，通過測量放線進行洞門密封卷簾、始發基座和反力架安裝固定。最后，依次將5節臺車、前盾、中盾、刀盤、盾尾吊裝下井并組裝。盾構機安裝調試完成后，通過反力架提供的支撐力動畫，按隧道軸線進行盾構始發掘進。
（2）盾構掘進
首先，由地面一臺45T龍門吊將管片吊運至井下1號電機車編組，（施工所用管片，由管片廠預制成型后運至工地），并將填充漿液由地面攪拌站提前攪拌并泵送入砂漿車。
所有材料由1號編組列車運至盾構機內，到達盾構機前方后，由雙梁吊機將管片運至拼裝機下方，同時漿液泵送至盾構機儲漿罐，準備完畢后，盾構司機啟動刀盤及設備并發出指令，盾構機由16組千斤頂油缸提供的推力向前掘進，并進行壁后同步注漿作業，刀盤前方掌子面巖土經刀具切削進入土倉，螺旋輸送機將土倉內破碎的巖土輸送至皮帶機，再經皮帶輸送機傳送至1號編組列車渣車中動畫。掘進過程中，根據盾構機測量導向系統及時調整掘進參數和盾構姿態，同時配合地面沉降監控量測。當盾構機向前推進至一環管片位置時，停止設備運行，人工操作拼裝機進行管片拼裝，每環管片按從下到上，即標準塊3塊、鄰接塊2塊、封頂塊1塊的順序進行拼裝，并用螺栓連接。
管片拼裝同時，1號列車編組將該環渣土運輸至出渣口，由另外一臺45T門吊吊出至棄渣池，在1號列車編組到達出渣口同時，2號列車編組將下一環所用管片、漿液等材料提前吊裝并運輸至盾構機前方，準備下一環掘進，至此完成盾構掘進的一個工序循環。
掘進過程中當刀具達到使用壽命后，需進行常壓換刀作業。待掌子面穩定后，人員通過盾構機前盾的人閘倉進入土倉，在刀盤背部進行刀具更換作業。
（3）盾構到達接收
盾構機在掘進至距離接收端100米范圍時，進入盾構到達施工階段，盾構接收端加固依然采用放坡開挖結合素混凝土回填方式。通過對接收洞門位置進行復核測量，進行洞門密封卷簾和接收基座安裝固定，并每天進行洞內導線點復核及人工校核盾構機姿態，直至隧道貫通。之后盾構機移位至接收基座進行拆卸，并按照順序依次吊出，完成盾構接收工作。
四、本標段盾構施工難點
寧高二期TA01標盾構區間里程DK4+350~DK6+740，2390米范圍地層從上到下主要分布為雜填土層、③可硬塑粉質粘土層、殘積土土層、J3L-2強風化安山巖和J3L-3中風化安山巖。盾構穿越J3L-3中風化安山巖，共1643米，占整條隧道長度69%，其余大部分為上軟下硬復合地層，最高強度130Mpa，平均強度66.8Mpa，裂隙水發育，噴涌頻繁。
該地質條件下難點：
1、全斷面巖層距離長，強度高，刀具磨損嚴重，平均每92米需更換一盤刀具，全線換刀費用高達2000多萬元。
2、地質條件復雜，地表池塘、河流多，裂隙承壓水豐富，施工中噴涌現象嚴重，掘進工效極低。
項目部針對施工難點，聯合南京工業大學，成立《城市盾構長距離穿越高強度富水復合地層綜合施工技術研究》為課題的科研小組，開展科研攻關，不斷收集、整理、分析施工數據，選用進口刀具和渣土改良劑，實施優化掘進參數。較好的解決了刀具磨損，水大噴涌、上軟下硬地層掘進困難、長距離隧道測量累計誤差超限控制等一系列難題。申報專利2項，完成工法3個，論文5篇，創新采用環保節能型泥渣分離技術,該技術直接節約成本60余萬元，節約燃油77.9噸，達到了節能減排、環保的良好成效。
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