南京燃動(dòng)數(shù)字2015年的收官之作《寧高城際軌道交通二期NG-TA01標(biāo)土壓平衡盾構(gòu)施工項(xiàng)目》匯報(bào)演示三維動(dòng)畫(huà)項(xiàng)目圓滿(mǎn)完成,項(xiàng)目受到中交集團(tuán)隧道工程局有限公司相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的一致好評(píng)!
縱觀國(guó)內(nèi)和燃動(dòng)數(shù)字以往的盾構(gòu)施工三維動(dòng)畫(huà)案例,此項(xiàng)作品無(wú)論在三維動(dòng)畫(huà)的專(zhuān)業(yè)影視表現(xiàn)手法上還是對(duì)整體施工技術(shù)的表達(dá)上均可以說(shuō)是首屈一指和淋漓盡致,突破了很多傳統(tǒng)意義上的拘謹(jǐn)和約束,形式大膽而又有創(chuàng)新,在畫(huà)面和鏡頭感上追求現(xiàn)場(chǎng)仿真、還原和影視語(yǔ)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(guān)系;中交隧道公司的潘總帶領(lǐng)相關(guān)施工技術(shù)專(zhuān)家聯(lián)合燃動(dòng)數(shù)字的三維動(dòng)畫(huà)工程師團(tuán)隊(duì)緊密協(xié)作、攻堅(jiān)克難,為項(xiàng)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(xiàng)目的兄弟!也更加憧憬來(lái)年雙方更為廣泛的合作前景!
以下為盾構(gòu)工程施工項(xiàng)目概況結(jié)構(gòu)的文字描述:
一、盾構(gòu)區(qū)間工程概況
南京寧高城際軌道交通二期TA01標(biāo)盾構(gòu)區(qū)間位于祿口新城南站~銅山站之間,盾構(gòu)區(qū)間采用兩臺(tái)全新德國(guó)海瑞克土壓平衡盾構(gòu)機(jī)雙線掘進(jìn),從起始里程DK4+350始發(fā)后南行,沿線附近有將軍大道、機(jī)場(chǎng)一期、二期跑道,并穿越徒蓋東路、農(nóng)田和河塘后到達(dá)接收井DK6+740吊出,隧道區(qū)間單線長(zhǎng)2390米。
二、海瑞克盾構(gòu)機(jī)簡(jiǎn)介
中交隧道工程局目前現(xiàn)有盾構(gòu)機(jī)28臺(tái),項(xiàng)目所采用的兩臺(tái)德國(guó)海瑞克盾構(gòu)機(jī)為中交十五號(hào)、中交十六號(hào)機(jī),單臺(tái)購(gòu)值4500萬(wàn)元。盾構(gòu)機(jī)主要由刀盤(pán)、盾體、五節(jié)臺(tái)車(chē)組成,裝機(jī)長(zhǎng)度80米,總重量約500噸。刀盤(pán)開(kāi)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(gòu)施工簡(jiǎn)介
盾構(gòu)法施工流程由盾構(gòu)始發(fā),盾構(gòu)正常掘進(jìn),盾構(gòu)到達(dá)接收三個(gè)部分組成。
(1)盾構(gòu)始發(fā)
盾構(gòu)始發(fā)井端頭加固均為放坡開(kāi)挖,并采用素混凝土回填。依據(jù)隧道軸線及洞門(mén)實(shí)際標(biāo)高,通過(guò)測(cè)量放線進(jìn)行洞門(mén)密封卷簾、始發(fā)基座和反力架安裝固定。最后,依次將5節(jié)臺(tái)車(chē)、前盾、中盾、刀盤(pán)、盾尾吊裝下井并組裝。盾構(gòu)機(jī)安裝調(diào)試完成后,通過(guò)反力架提供的支撐力動(dòng)畫(huà),按隧道軸線進(jìn)行盾構(gòu)始發(fā)掘進(jìn)。
(2)盾構(gòu)掘進(jìn)
首先,由地面一臺(tái)45T龍門(mén)吊將管片吊運(yùn)至井下1號(hào)電機(jī)車(chē)編組,(施工所用管片,由管片廠預(yù)制成型后運(yùn)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(chē)。
所有材料由1號(hào)編組列車(chē)運(yùn)至盾構(gòu)機(jī)內(nèi),到達(dá)盾構(gòu)機(jī)前方后,由雙梁吊機(jī)將管片運(yùn)至拼裝機(jī)下方,同時(shí)漿液泵送至盾構(gòu)機(jī)儲(chǔ)漿罐,準(zhǔn)備完畢后,盾構(gòu)司機(jī)啟動(dòng)刀盤(pán)及設(shè)備并發(fā)出指令,盾構(gòu)機(jī)由16組千斤頂油缸提供的推力向前掘進(jìn),并進(jìn)行壁后同步注漿作業(yè),刀盤(pán)前方掌子面巖土經(jīng)刀具切削進(jìn)入土倉(cāng),螺旋輸送機(jī)將土倉(cāng)內(nèi)破碎的巖土輸送至皮帶機(jī),再經(jīng)皮帶輸送機(jī)傳送至1號(hào)編組列車(chē)渣車(chē)中動(dòng)畫(huà)。掘進(jìn)過(guò)程中,根據(jù)盾構(gòu)機(jī)測(cè)量導(dǎo)向系統(tǒng)及時(shí)調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)和盾構(gòu)姿態(tài),同時(shí)配合地面沉降監(jiān)控量測(cè)。當(dāng)盾構(gòu)機(jī)向前推進(jìn)至一環(huán)管片位置時(shí),停止設(shè)備運(yùn)行,人工操作拼裝機(jī)進(jìn)行管片拼裝,每環(huán)管片按從下到上,即標(biāo)準(zhǔn)塊3塊、鄰接塊2塊、封頂塊1塊的順序進(jìn)行拼裝,并用螺栓連接。
管片拼裝同時(shí),1號(hào)列車(chē)編組將該環(huán)渣土運(yùn)輸至出渣口,由另外一臺(tái)45T門(mén)吊吊出至棄渣池,在1號(hào)列車(chē)編組到達(dá)出渣口同時(shí),2號(hào)列車(chē)編組將下一環(huán)所用管片、漿液等材料提前吊裝并運(yùn)輸至盾構(gòu)機(jī)前方,準(zhǔn)備下一環(huán)掘進(jìn),至此完成盾構(gòu)掘進(jìn)的一個(gè)工序循環(huán)。
掘進(jìn)過(guò)程中當(dāng)?shù)毒哌_(dá)到使用壽命后,需進(jìn)行常壓換刀作業(yè)。待掌子面穩(wěn)定后,人員通過(guò)盾構(gòu)機(jī)前盾的人閘倉(cāng)進(jìn)入土倉(cāng),在刀盤(pán)背部進(jìn)行刀具更換作業(yè)。
(3)盾構(gòu)到達(dá)接收
盾構(gòu)機(jī)在掘進(jìn)至距離接收端100米范圍時(shí),進(jìn)入盾構(gòu)到達(dá)施工階段,盾構(gòu)接收端加固依然采用放坡開(kāi)挖結(jié)合素混凝土回填方式。通過(guò)對(duì)接收洞門(mén)位置進(jìn)行復(fù)核測(cè)量,進(jìn)行洞門(mén)密封卷簾和接收基座安裝固定,并每天進(jìn)行洞內(nèi)導(dǎo)線點(diǎn)復(fù)核及人工校核盾構(gòu)機(jī)姿態(tài),直至隧道貫通。之后盾構(gòu)機(jī)移位至接收基座進(jìn)行拆卸,并按照順序依次吊出,完成盾構(gòu)接收工作。
四、本標(biāo)段盾構(gòu)施工難點(diǎn)
寧高二期TA01標(biāo)盾構(gòu)區(qū)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(zhì)粘土層、殘積土土層、J3L-2強(qiáng)風(fēng)化安山巖和J3L-3中風(fēng)化安山巖。盾構(gòu)穿越J3L-3中風(fēng)化安山巖,共1643米,占整條隧道長(zhǎng)度69%,其余大部分為上軟下硬復(fù)合地層,最高強(qiáng)度130Mpa,平均強(qiáng)度66.8Mpa,裂隙水發(fā)育,噴涌頻繁。
該地質(zhì)條件下難點(diǎn):
1、全斷面巖層距離長(zhǎng),強(qiáng)度高,刀具磨損嚴(yán)重,平均每92米需更換一盤(pán)刀具,全線換刀費(fèi)用高達(dá)2000多萬(wàn)元。
2、地質(zhì)條件復(fù)雜,地表池塘、河流多,裂隙承壓水豐富,施工中噴涌現(xiàn)象嚴(yán)重,掘進(jìn)工效極低。
項(xiàng)目部針對(duì)施工難點(diǎn),聯(lián)合南京工業(yè)大學(xué),成立《城市盾構(gòu)長(zhǎng)距離穿越高強(qiáng)度富水復(fù)合地層綜合施工技術(shù)研究》為課題的科研小組,開(kāi)展科研攻關(guān),不斷收集、整理、分析施工數(shù)據(jù),選用進(jìn)口刀具和渣土改良劑,實(shí)施優(yōu)化掘進(jìn)參數(shù)。較好的解決了刀具磨損,水大噴涌、上軟下硬地層掘進(jìn)困難、長(zhǎng)距離隧道測(cè)量累計(jì)誤差超限控制等一系列難題。申報(bào)專(zhuān)利2項(xiàng),完成工法3個(gè),論文5篇,創(chuàng)新采用環(huán)保節(jié)能型泥渣分離技術(shù),該技術(shù)直接節(jié)約成本60余萬(wàn)元,節(jié)約燃油77.9噸,達(dá)到了節(jié)能減排、環(huán)保的良好成效。
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