相信很多市民都對(duì)盾構(gòu)機(jī)有些了解，盾構(gòu)機(jī)就像一只巨大的穿山甲，通過(guò)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行土體開(kāi)挖、土渣排運(yùn)、整機(jī)推進(jìn)和管片安裝等作業(yè)。近期，南寧軌道交通集團(tuán)有限責(zé)任公司，南寧中鐵廣發(fā)軌道裝備有限公司、同濟(jì)大學(xué)、中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司、中鐵十六局集團(tuán)有限公司聯(lián)合組成項(xiàng)目研究團(tuán)隊(duì)，采用探地雷達(dá)進(jìn)行同步注漿實(shí)時(shí)檢測(cè)，將給盾構(gòu)機(jī)加上一雙“眼睛”，提高工程的安全性。

        給盾構(gòu)機(jī)加上一雙“眼睛”

        “目前，地鐵隧道多采用盾構(gòu)法施工，盾構(gòu)法施工使隧道與地層間形成了一定的空隙，并通過(guò)壁后注漿技術(shù)進(jìn)行充填。”該項(xiàng)目成果轉(zhuǎn)化負(fù)責(zé)人、南寧中鐵廣發(fā)軌道裝備有限公司總經(jīng)理胡尚軍介紹，壁后空隙的充填往往存在不及時(shí)或不密實(shí)現(xiàn)象，如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，會(huì)導(dǎo)致隧道施工期間出現(xiàn)隧道成型質(zhì)量差、地表沉降等問(wèn)題，還會(huì)引起地鐵運(yùn)營(yíng)期間的隧道不穩(wěn)定、隧道滲漏等。

        “南寧市區(qū)大范圍分布著厚度大、富水性強(qiáng)的圓礫地層，軌道交通一、二號(hào)線沿線存在大量公用和民用敏感建筑、市政設(shè)施以及大量老舊防空洞等地下設(shè)施，還有穿越南湖和邕江并涉及重疊交叉穿越。”該項(xiàng)目技術(shù)總負(fù)責(zé)人謝雄耀介紹，這些問(wèn)題加劇了盾構(gòu)工程控制難度，極易造成開(kāi)挖面失穩(wěn)、防空洞坍塌和周邊環(huán)境破壞。

        胡尚軍說(shuō)，采用探地雷達(dá)進(jìn)行同步注漿實(shí)時(shí)檢測(cè)就像是在盾構(gòu)機(jī)上裝了一雙“眼睛”，由于水和混凝土對(duì)電磁波的反饋不一樣，通過(guò)這一項(xiàng)目，可以準(zhǔn)確判斷管片與土體間的介質(zhì)組成，更準(zhǔn)確地判斷管片背后注漿材料的填充情況，提高安全性。如果壁后出現(xiàn)漏水、空洞的情況，就可以及時(shí)進(jìn)行二次補(bǔ)注漿。

        多單位聯(lián)合進(jìn)行項(xiàng)目研究

        該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人黃鐘暉介紹，由于這是南寧市第一次修建地鐵，相關(guān)人才缺乏，南寧市軌道交通集團(tuán)有限責(zé)任公司成立以來(lái)一直注重對(duì)人才的培養(yǎng)，一方面從外地引進(jìn)優(yōu)秀人才，另一方面進(jìn)行人才本地化培養(yǎng)，邀請(qǐng)外地專家老師到南寧開(kāi)班培養(yǎng)，并將遇到的問(wèn)題立項(xiàng)研究。

        “為了解決項(xiàng)目研究中的關(guān)鍵技術(shù)難題，我們公司邀請(qǐng)了南寧中鐵廣發(fā)軌道裝備有限公司、同濟(jì)大學(xué)、中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司、中鐵十六局集團(tuán)有限公司聯(lián)合組成項(xiàng)目研究團(tuán)隊(duì)，項(xiàng)目研究團(tuán)隊(duì)由各參與研究單位長(zhǎng)期從事地下工程相關(guān)技術(shù)研究或裝備研發(fā)的人員組成。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)總?cè)藬?shù)36人，其中高級(jí)職稱15人，博士9人、碩士10人?！?/p>

        黃鐘暉介紹說(shuō)，團(tuán)隊(duì)人數(shù)從最初軌道集團(tuán)公司的11人，逐步擴(kuò)展到最終的36人。在項(xiàng)目立項(xiàng)過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)通過(guò)多次召開(kāi)研討會(huì)，對(duì)項(xiàng)目立項(xiàng)的研究目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容、技術(shù)路線、研究方法與手段等進(jìn)行分析討論，最終編制完成了科學(xué)、可行的項(xiàng)目立項(xiàng)書(shū)。

        開(kāi)發(fā)實(shí)時(shí)檢測(cè)雷達(dá)裝備

        據(jù)介紹，盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中，同步注漿系統(tǒng)將漿液及時(shí)送達(dá)盾構(gòu)外殼和管片背部之間形成的建筑空隙中，從而使脫離盾尾的管片依附漿液在周?chē)馏w間及時(shí)獲得支撐，以防止管片周?chē)馏w的坍塌，控制地表的沉降。

        同步注漿系統(tǒng)并不少見(jiàn)，但采用探地雷達(dá)進(jìn)行同步注漿實(shí)時(shí)檢測(cè)這一項(xiàng)目在我國(guó)尚屬首例，這是否可行呢？謝雄耀表示，同步注漿檢測(cè)的范圍只是在壁后的1米范圍以內(nèi)的區(qū)域，因此可以通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)或者其他方法 準(zhǔn)確地得到這些介質(zhì)的電性參數(shù)，從而根據(jù)不同介質(zhì)的電性質(zhì)，對(duì)漿液在管片背后的分布形態(tài)做出實(shí)時(shí)和精確的判定。

        在此基礎(chǔ)上，該項(xiàng)目根據(jù)地鐵盾構(gòu)隧道的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)適合于同步注漿實(shí)時(shí)檢測(cè)的雷達(dá)裝備，實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)推進(jìn)過(guò)程的同步和實(shí)時(shí)檢測(cè)，從而實(shí)時(shí)指導(dǎo)注漿及推進(jìn)作業(yè)?！澳壳斑M(jìn)行到整個(gè)項(xiàng)目的30%到40%，計(jì)劃今年年底投入到二號(hào)線盾構(gòu)機(jī)上使用。”黃鐘暉稱，這一項(xiàng)目將為南寧軌道交通區(qū)間精細(xì)化施工提供技術(shù)保障。