 2019年9月20日，被誉为“万里黄河第一隧”的济南黄河隧道工程正式盾构掘进，隧道开挖直径15.76米，为目前世界上在建的最大直径公轨合建盾构隧道。  该工程位于济南城市中轴线上，北连鹊山、济北次中心，南接济泺路，隧道全长4760米，其中盾构段长2519.2米，管片外径15.2米，内径13.9米。设计为双管双层，上层为双向6车道公路，下层为城市轨道交通预留。 据介绍，该隧道为水下超大直径盾构隧道，首次穿越地上“悬河”，河床高出南岸天桥区地面5米，最大洪水位高出11.62米，隧道最低点位于河床下54米，最大水土压力7.5巴。  隧道面临盾构开挖断面大、掘进距离长、浅覆土、深基坑、高水压、地质情况复杂多变等一系列技术难题。穿越地层主要为黏土和粉质黏土层，土质黏性高，易造成刀具磨损、刀齿崩断、刀盘结泥饼，大量废浆易堵塞吸口。工程穿越低矮房屋群、南北岸大堤，侧穿绕城高速公路桥桩最小净距5.3米，沉降控制严格。施工场区地下水丰富，水位较高，基坑开挖深35米、宽50米，箱涵同步施工，精度高，施工风险高、难度大，此外沿线有重要水源保护区，环保及绿色施工的标准要求高。 1 如何设计这条从繁华都市穿越“悬河”的隧道？  针对大直径盾构隧道第一次穿越“地上悬河”，以全国工程勘察设计大师、中国铁建首席专家、铁四院副总工程师肖明清为核心的铁四院设计团队，提出了双道防淹门解决方案，实现全方位有效封堵，以保护城市安全。长距离、大断面穿越地上悬河，将成为人类开发利用黄河的又一伟大壮举。 2 怎么解决工程面临的公轨合建、断面布置紧凑难题？  作为济南拓展城市空间，实现“携河发展”的战略工程，这条隧道采用了城市道路隧道和轨道交通隧道合建穿河方案，节约黄河两岸城市的地下空间，避免大量拆迁，但也随之带来公轨合建、断面布置的难题。为保证道路及地铁的通行限界需要，铁四院研发了高度可调节预制箱涵，较常规方案，可减小隧道内径20cm，减小直接工程费约1000万。 3 公路和轨道合建，遇到突发事件，救援如何保障？  隧道内设置了消火栓、水喷雾、灭火器、广播、紧急电话、视频监控、设备监控等完备的防灾救援设施，通过中央计算机形成有机系统，如遇突发状况，可实现上层道路6分钟完成疏散，下层地铁区间30分钟完成疏散。同时，道路与轨道交通的机电系统完全独立设置，互不干扰，确保系统的可靠及稳定，运营养护方便。 4 这台超级智能机器人是怎么挖隧道的？  盾构机相当于一台超级智能机器人，集隧道开挖、衬砌一次成型，自动化程度高、施工效率高、对沉降控制标准高，安全、节能、环保。刀盘切削的土体经冲刷落入开挖仓底部，再经搅拌器以及泥水循环，泵送至地面泥水分离场进行沉淀或筛分处理。推进油缸每前进2米时，停止推进，进入拼装模式，依次循环，环环相扣，最终形成一条完整的隧道。    据悉，该工程计划于2021年完工通车，届时将大大加强济南北部新城与主城区联系，实现新城城市综合功能提升，加快新旧动能转换，加速济南从“大明湖时代”迈向“黄河时代”，并开启黄河天堑由水上跨越到水下穿越的新时代，在公轨合建和跨海、跨江、跨河立体化交通发展方面提供了新的解决方案，具有重要的借鉴意义。 来源：同研社 |
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