4月18日，世界最大斷面組合式矩形頂管機(jī)“大禹掘進(jìn)號”在深圳地鐵12號線二期工程沙三站順利始發(fā)。這標(biāo)志著我國繁華城區(qū)復(fù)雜環(huán)境暗挖施工領(lǐng)域工程理論與技術(shù)水平、關(guān)鍵設(shè)備研發(fā)制造能力的提升與進(jìn)步，實現(xiàn)了地鐵車站施工工法的重大創(chuàng)新，填補(bǔ)了我國在機(jī)械化地鐵暗挖車站施工方面的空白，
深圳大學(xué)為該項目的實施提供了多方面的技術(shù)支持，其提供的理論研究和技術(shù)分析成果意味著深大在這個領(lǐng)域已經(jīng)站在世界最前沿。
深大院士領(lǐng)銜，破解難題
沙三站地處城市繁華城區(qū)，周邊建筑物多，地下水充沛，地質(zhì)條件復(fù)雜。若采用傳統(tǒng)的明挖法施工，則面臨著交通疏解，大量管線、綠化及物業(yè)改遷等難題，且勞動力投入大，機(jī)械化程度低，安全風(fēng)險大，質(zhì)量控制難，工程建設(shè)工期長、造價高。
為了破解難題，中國工程院院士、深圳大學(xué)土木與交通工程學(xué)院院長陳湘生擔(dān)任團(tuán)隊負(fù)責(zé)人，深圳市地鐵集團(tuán)聯(lián)合深圳大學(xué)、中鐵裝備和中國電建等單位組建科研團(tuán)隊，開展了廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計劃“現(xiàn)代工程技術(shù)”重點(diǎn)專項《繁華城區(qū)地鐵暗挖車站關(guān)鍵技術(shù)》項目研究工作，深圳地鐵12號線二期工程沙三站為該項目的示范性應(yīng)用工程。
項目科研團(tuán)隊攻堅克難，針對沙三站研制了新型暗挖施工裝備——世界上開挖面積最大（寬11.29米、高13.55米）的矩形頂管機(jī)“大禹掘進(jìn)號”。裝備由兩臺設(shè)備上下組合而成，采用多刀盤多螺機(jī)協(xié)同工作的姿態(tài)控制技術(shù)，實現(xiàn)了超高掌子面水土壓力平衡和左右兩次零間隙施工裝備技術(shù)的重大突破。
項目科研團(tuán)隊還通過攻克超大斷面組合頂管暗挖車站管片井下拼裝、始發(fā)接收、左右線密貼頂進(jìn)、近距離下穿箱涵變形控制、結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換等技術(shù)難題，形成了繁華城區(qū)地鐵暗挖車站施工成套技術(shù)。
同時，基于深鐵集團(tuán)安全監(jiān)測管理平臺和大數(shù)據(jù)分析平臺，開發(fā)建設(shè)了濱海繁華城區(qū)暗挖地鐵車站建設(shè)信息化智能管理平臺，實現(xiàn)車站建設(shè)過程實時信息化智能管控。
“深大在這個領(lǐng)域已經(jīng)站在世界最前沿”
“本次始發(fā)的組合頂管機(jī)應(yīng)用于地層變形難預(yù)測的繁華城區(qū)地下工程建設(shè)，是頂管技術(shù)創(chuàng)新的重大突破、更是地鐵車站新型暗挖技術(shù)應(yīng)用的一次重大跨越，具有里程碑式的意義?！标愊嫔f。
機(jī)械化暗挖施工技術(shù)在示范工程沙三站的成功應(yīng)用，不僅解決了制約區(qū)域地下軌道交通大規(guī)?？焖俳ㄔO(shè)與區(qū)域內(nèi)繁華城區(qū)城市環(huán)境、經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的矛盾，還減少了勞動力投入和安全風(fēng)險，并提升了工程質(zhì)量和工效，縮短了工期，降低了綜合成本，實現(xiàn)了地鐵車站建筑工業(yè)化。
頂管機(jī)投入使用后，原本需要占用道路三年左右的施工時間預(yù)計可以縮短為三個月，不但減少了建設(shè)過程中的交通擁堵難題，還能減少施工材料使用，相較于普通開挖可以節(jié)省大約20%的成本。
“此次項目就超大型斷面的頂管技術(shù)應(yīng)用來說，是全球首次，無同類經(jīng)驗借鑒?！标愊嫔硎荆擁椖抗灿?大課題，深圳大學(xué)承擔(dān)了“繁華城區(qū)地鐵暗挖車站施工環(huán)境影響效應(yīng)評估”的課題。
在考慮裝備和周圍地層的相互作用時，如何才能讓頂管頂進(jìn)時保持地表穩(wěn)定，如何解決周圍的土與設(shè)備之間的協(xié)同、推進(jìn)過程中不塌方、鄰近建構(gòu)筑物不破壞等問題，是深圳大學(xué)承擔(dān)的關(guān)鍵任務(wù)。
“深圳大學(xué)此次從建造理念、結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)受力分析、施工環(huán)境影響、現(xiàn)場監(jiān)測等多個方面為項目實施提供技術(shù)支持，提供的理論研究和技術(shù)分析成果意味著深大在這個領(lǐng)域已經(jīng)站在世界最前沿，具備了引領(lǐng)世界在此領(lǐng)域發(fā)展的能力。”
（李世卓 李婷 韓曉飛）
