8月25日,济南黄岗路黄河隧道正式通车,标志着世界最大直径水下盾构隧道投入运营,市民跨黄通行时间缩短至5分钟。
该隧道工程是国内首条穿黄单洞双层盾构隧道,上层为自南向北通行方向,下层为自北向南通行方向,在国内穿黄隧道中尚属首例。隧道内部净高达到4.2米,可满足通行公交、消防、管理及救援车辆等要求,极大提高黄河南北两岸通行能力。
承担此次掘进任务的“山河号”盾构机,开挖直径达17.5米,是当前世界在建最大直径的泥水平衡盾构机。项目团队为“山河号”盾构机创新应用大开口率带压复合型刀盘,装配伸缩式主驱动、开挖仓伸缩摄像头等先进装备,并搭载“五官一脑”智能化装备系统,构建盾构掘进的“智慧大脑”,实现全流程感知、预警与智能决策。
隧道管片外径16.8米,是目前世界直径最大、厚度最厚、单环分块最多的水下盾构管片。建设团队研发了第五代超大直径盾构管片绿色智能生产线,实现了从钢筋加工、模具准备、混凝土灌注、蒸汽养护到成品检测的全流程自动化、少人化作业。还引入智慧管控工法,依托物联网实时采集生产全流程数据,构建了与物理工厂精准映射的虚拟孪生体,实现从原料配比、模具调控到成型养护的全链路透明化管控。
针对特大断面管片上浮技术难题,项目团队应用同步双液注浆技术,管片和地层间10多秒即成胶凝状,短短30分钟就能形成早期强度,为管片穿上了一件坚固的“金钟罩”。同时,通过同步注浆检测设备,对注浆效果进行可视化展示,有效判断壁后注浆饱满度,实现管片上浮量控制在5毫米以内。同时,项目团队首创“絮凝+提浓+压滤”泥浆处理工艺,每日泥浆处理效率提高50%,实现泥浆高效处理以及尾水的循环利用和零外排,达成效率与环保的双赢;研发应用金刚石刀具、碎石机、双管路液压采石装置等,破解钙质结核等不良地质带来的施工难题,黄河下首次实现全程3.3公里连续掘进不换刀。
济南黄岗路黄河隧道兼顾功能性与人文性,以“滔滔大河,蜿蜒九曲”为设计理念,打造沉浸式通行景观。为保障隧道安全、稳定、高效运营,隧道全线布设洗墙灯亮化系统,改善传统隧道昏暗环境,并引入智能轨道巡检机器人,搭载360度全景云台、红外成像和激光避障雷达等全套智能设备,集成视频监控、红外测温、环境监测、智能预警等多重功能,实现全域自主巡检,替代人工模式。此外,消防系统升级为AI图像火灾探测,可融合识别火焰、烟雾、烟气,探测灵敏度和精准度大幅提升,为应急处置赢得先机。
该隧道工程先后攻克28项技术难题,实现最高日进尺18米、月进尺426米,创造了17米级盾构施工的世界纪录。累计完成科技论文30余篇,申报发明专利、实用新型专利22件,总结形成17米级盾构施工成套技术体系,对我国水下交通隧道建设具有里程碑意义。
隧道建成后,将进一步促进济南拥河发展,促进黄河南北两岸的经济交流与合作,提高省会城市首位度和辐射带动力,对落实黄河重大国家战略,加快新旧动能转换起步区建设具有十分重要的意义。
中铁十四局宣传部供稿