成功穿越城市副中心站綜合交通樞紐后,工程人員檢查設備運行情況,并對盾構機進行例行保養。
東六環入地改造工程西線隧道“京華號”盾構機,在距城市副中心站綜合交通樞紐工程底板22.7米處,完成第1646環推進,盾尾已安全平穩、順利地穿越副中心站,比原計劃提前4天。這是該盾構機繼成功穿越“京哈鐵路”后,完成的第二個特級風險源,標志著西線盾構攻克全線最大施工難點。
東六環入地改造工程由北京市首都公路發展集團組織實施,工程南起京哈高速立交,北至潞苑北大街,路線全長約16公里,其中7.4公里為盾構隧道,采用了國產16米級超大直徑泥水平衡盾構機施工,最大開挖直徑達到16.07米,開挖斷面202平方米,相當于常見地鐵隧道斷面的6倍。該盾構機可同時完成開挖、排土、碎石、出渣、支護、襯砌、封固等工序,實現隧道主體一次性成型。
跟隨施工人員的腳步,記者來到了地下施工現場,眼前的隧洞已初具規模。在盾構機前端的駕駛室中,可以看到多個閃爍的屏幕,可別小看它們,上面分別顯示著盾構機周圍各個角度的視頻影像、盾構機前端刀盤上的復雜數據、盾構機上各種探測設備感知到的環境數據等關鍵信息。中鐵十四局北京東六環改造工程項目盾構副經理孫長松介紹,前端駕駛室看到的數據和影像可以通過系統傳到地面上的指揮中心,兩者的信息是完全同步的,依托大數據分析,地上人員就可以及時提供遠程監測與技術指導。
此次穿越的北京城市副中心站綜合交通樞紐是北京十大鐵路門戶樞紐之一,也是副中心連接京津冀和城市中心區的換乘樞紐,建成后將成為亞洲最大地下綜合交通樞紐。該段是工程盾構掘進最深區域,地下埋深達59米,承壓水水頭達0.8MPa,穿越長度達207米,且盾構機最上端距離基坑底板23米,距離抗拔樁僅3米。若一次性長距離穿越高密實、強透水砂層,地層穩定性差,掘進風險高,稍有不慎,就會影響副中心站基坑安全。
為確保隧道安全順利掘進,項目部超前謀劃,優化了施工方案,并通過嚴格控制盾構機掘進姿態,采用同步雙液注漿以及洞內徑向深孔注漿等先進技術,及時糾偏,掘進速度由每日8環提高到每日10環,歷經20天連續施工,才安全穿越京哈鐵路、副中心站這兩處全線最大風險區。“至此,盾構機已穿越公路、河流、高壓燃氣管線等17個二級及以上風險源,誤差控制在毫米級。”孫長松說。
目前,“京華號”盾構機順利掘進超過3200米,最高月進尺542米,已經創造了同類型隧道施工的新紀錄,而這些都得益于大盾構領域的核心技術。從設計、生產、調試,到下線,“京華號”僅用6個半月,應用了自主研發的第四代常壓換刀技術、管片自動化拼裝技術、管環收斂測量等多個系統裝置,以及智慧化遠程安全監控管理系統、高效大功率綠色環保泥漿循環技術等多項核心技術。
另外,東六環入地改造工程還首創了超大直徑泥水盾構隧道同步雙液注漿技術,為隧道管片提供更加堅固的“金鐘罩”。較傳統單液注漿工藝,雙液注漿具有快凝、早強、抗滲的特點,可以克服單液注漿工藝的不足。但由于工藝復雜、應用難度較大,在大直徑盾構領域尚無應用案例,世界各國也無完全成熟的研究成果。因此,該項創新可以說是填補國內行業技術空白,現已申報國家發明專利6項、實用新型技術和技術論文等多項成果。
據悉,項目建成后,原東六環車流將在地下隧道通過,將過境貨運交通疏導至外圍高速公路系統,城市副中心12條規劃道路、5條現狀道路也將實現東西向貫通。同時,通過改造,地面原六環路將建成城市公園,預計增加綠化面積約50公頃,新增綠化每年可吸收約23萬噸二氧化碳,20年內可吸收約460萬噸二氧化碳。
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