在地下拓展科技创新的“版图”
5月24日下午5时,中铁一局城轨公司承建的西安地铁4号线李家村站—和平门站区间右线盾构机破土而出,这是该公司在西安地铁施工以来第18次盾构隧道的顺利贯通,也是该公司自行研发的“西安地铁黄土地层条件下深基坑及盾构隧道关键技术研究”成果的又一次成功应用。
作为中铁一局旗下唯一一家国家级高新技术企业,截至目前,城轨公司已取得36项技术成果,获得国家专利和软件著作权18项。其中,盾构机地下洞内调头、盾构通过溶洞群、瓦斯隧道盾构掘进、重叠盾构隧道掘进、黄土地层盾构掘进等技术填补了国内空白。
我国地铁建设事业从上世纪末开始蓬勃发展,2002年,中铁一局城轨公司在这股热潮中应运而生。当时,他们的第一个工程是参建广州地铁3号线施工。相较于地面轨道工程,地铁修建遇到的主要难题有地质问题和环境保护问题。比如,广州地铁就被誉为国内的“地质结构博物馆”。
依托雄厚的技术实力和老陕不服输的韧劲儿,城轨公司先后在广州地铁创造了盾构机暗洞内调头等多个“国内第一”。在看不见摸不着的地下,每攻克一个施工难题,都相当于一次科研攻关。从广州地铁开始,随着施工经验的积累,针对每个城市和不同地质,城轨公司主动以科技创新为先导,用科技引领企业大踏步发展。
时光来到2006年,这一年,西安地铁2号线开建。西安地铁修建面临着前所未有的诸多挑战:典型黄土地质的湿陷性黄土一旦遇水很快就会沉陷。同时,西安周边河流较多,地下还存透水性强的在沙土层。一有水,沙子就会随水跑,稳定性差。地铁隧道“穿越地裂缝”也是一个世界性工程难题。西安历史景点众多,文物保护也是一大难题。
城轨公司参建了西安首条地铁线路的唯一一个试验段,针对西安地质特点,他们攻克了多项技术难题。在基坑施工中采取超前降水固土,及时支撑防护等措施,控制基坑变形,保证基坑安全;针对黄土地质,“量体裁衣”进行盾构选型和性能设计,施工中反复研究盾构掘进参数,对粘性较大的黄土地层采取加入泡沫,对沙土层采取加入膨润土等来改良渣土;地铁隧道过地裂缝采用暗挖法施工,设计采用预留缓冲段、分段处理、柔性接头等综合措施,攻克了关键性技术难题。
西安地铁大显身手的同时,城轨公司在全国的地铁项目也是“全面开花”: 在北京,创造了始发当月以568.8米创盾构掘进全国最高新记录;在武汉,首次实现盾构安全穿越瓦斯地层;在苏州,盾构穿越3650.98米的国内最长湖底隧道;在广州,挑战国内最为复杂地质盾构掘进极限;在哈尔滨,填补了我国在高纬度寒冷地区连续盾构施工的技术空白……
在全国25个城市的地下,每天,随着城轨公司35台重达三百多吨的各类盾构机像“穿地龙”一般不知疲倦地推进,他们创新的“版图”也不断扩大。除了立足国内所有重点城市外,公司还稳步走向海外,进入印度等国市场。
作为一个技术密集型企业,要想在行业中立于不败之地,还需要超前技术研究。于是,城轨公司成立了城轨地下工程研究所,主要研究盾构远程监控技术、盾构状态监测,大型盾构施工技术等。目前,盾构机监控系统管理平台已实现了公司总部与全国各地盾构施工项目的远程控制。