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吴淞口长江隧道是沪苏通铁路太仓至四团段的控制性工程,其中越江段位于上海市浦东新区、宝山区,下穿长江口及黄浦江,为双洞单线水底隧道,总长度7.275千米,盾构段全长6.77千米。隧道采用明挖法与盾构法施工ag真人·国际,是国内首条穿越长江和黄浦江的铁路隧道、国内首条软土地区盾构法客货共线铁路隧道、国内首条全封闭内衬盾构法隧道。该隧道由沪杭铁路客运专线股份有限公司建设,隧道股份上海隧道工程有限公司承建。
吴淞口位于上海市黄浦江与长江交汇处,地处江海要冲,隧道穿越地层主要以粉质粘土、淤泥质粉质黏土及粉细砂等典型软土为主,呈现含水量高、孔隙比大、强度低、压缩性高、流变性强等特点。沿线分布有黄浦江大堤、吴淞导堤、国际邮轮码头及公安码头、小沙背箱涵、长江大堤等众多大型涉水敏感构筑物。为吴淞口长江隧道量身定制的“沪驰号”“通骋号”两台盾构机为国产10.69米大直径泥水气平衡盾构机,从浦东高桥镇始发,经过6.77千米双线长距离同向掘进,历经817天“穿江之旅”之后,顺利抵达宝山接收井。
“沪驰号”“通骋号”盾构机搭载第二代ACTT矢量推力主动控制系统,可同时实现“同步推拼”和“掘进轴线自适应控制”。盾构向前掘进时同步拼装四块管片,数智系统基于传感监测数据和具有自学习功能的控制模型,边“感知”边“思考”ag真人·国际,针对不同地层工况实时调整掘进策略,在无人工干预的情况下自主完成盾构姿态控制及轴线纠偏,实现精准的长距离掘进,抵达接收井纵横向误差控制在1~2厘米的精度。
在项目施工中ag真人·国际,项目部落实落细专项安全技术交底,优化盾构机各项参数配置,全程做好精细化施工管理,“沪驰号”在右线隧道掘进中创造了10米级大直径盾构软土地层单月进尺868米(434环)的世界纪录。“我们为两台盾构机配载了核心动力能耗检测及故障诊断系统(E-Supervisor),有效保障设备全程以最佳状态推进,设备故障停机率低于1%。同时,创新应用了隧道内物料自动运输系统,运输效率提升30%。”隧道股份上海隧道工程有限公司项目经理王志华说。
“沪驰号”与“通骋号”在穿江到达对岸后,接收工作要面对“覆土深、水压高、环境杂”等多项极限挑战。40.8米超深盾构接收井洞圈顶部覆土达23米,洞圈底部微承压含水层与粉细砂第一、第二承压含水层直接连通,缺失天然隔水层,极易产生流砂、突涌现象;与紧邻的郊环隧道暗埋段水平最小间距仅13米,施工环境复杂。项目部有针对性地制定接收加固方案,增设冻结工法阻隔承压水,辅以主动降水措施,降低渗漏风险;同时采用全程数智化盾构管控系统和监测平台进行护航,保障盾构进洞接收姿态控制良好,周边建(构)筑物累计最大沉降量控制在毫米级。
沪苏通铁路分两期建设,其中一期南通至安亭段于2020年7月1日开通运营;二期太仓至四团段北起沪苏通铁路太仓站,南接上海市浦东铁路四团站,途经江苏省苏州市所辖的太仓市及上海市嘉定区、宝山区、浦东新区和奉贤区。线路全长111.8公里,设计时速200公里,全线设太仓、徐行、上海宝山、外高桥、上海东、四团站,预留曹路站、惠南站。
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