揭秘“京華號”盾構機如何低碳穿山掘道

你有想過，一條長約7。3公里的地下隧道是怎樣誕生的嗎？傳統印象中，隧道掘進是百千工人揮釺鑿山、打眼放炮，施工現場石塊滑落、塵土飛揚。然而在如今，實際情況已完全不同。

近日，記者跟隨中國記協、中國行業報協會組織的2022年“新春走基層”媒體採訪團，來到中鐵十四局北京東六環改造工程現場。在這裡，“京華號”盾構機即將掘進到地下59米深處，2400米的隧道已然成型。

大國重器助力交通改造

東六環改造工程，對提升北京市交通服務水平、促進京津冀區域交通一體化、構建綜合交通體系具有重要意義。其中京津公路至潞苑二街段為隧道段，盾構段長度7336米，盾構隧道直徑15。4米，為北方直徑最大盾構隧道。

盾構機是一種使用盾構法的隧道掘進機，主要用於鐵路、公路、地鐵等基建專案。順著豎井電梯而下，來到地下30米的平臺，在隧道前端，記者看到了直徑16。07米、長150米、重4300噸的“京華號”盾構機，看到了這座東六環改造盾構西線隧道主力軍的真實面貌。

“京華號”由五組臺車相連構成，五組臺車功能各不相同。“‘京華號’盾構機掘進時，開挖、排土、出渣、支護、襯砌、封固等環節一氣呵成，隧道主體結構能夠實現一次成型。”中鐵十四局北京東六環改造工程專案部專案負責人孫旭濤告訴記者。

2020年9月27日，“京華號”在長沙下線，一躍成為世界第三大開挖直徑盾構機，標誌著我國超大直徑盾構成套技術躋身世界前列。而在北京東六環改造專案盾構西線隧道施工過程中，“京華號”盾構機需要穿越砂土、富水高緻密砂層、粉土及黏性土互動層等複雜地質。

為了破解技術難題，“京華號”採用第四代常壓換刀、伸縮主驅動、超大直徑過載管片高效倒運及拼裝技術、高效大功率泥水環流系統、高精度開挖面氣液獨立平衡控制等多項核心技術，克服工程面臨超大直徑、超長距離、超深覆土、超敏感環境等施工難點，有效保證了施工程序。

中鐵十四局第一代“盾構機長”陳鵬告訴記者，2021年5月18日“京華號”盾構機正式始發，2021“京華號”盾構機掘進突破2000米大關，目前盾構機已掘進至1200環，成型隧道2400米。

迴圈系統保證現場清潔

盾構機不斷向前掘進，但在施工現場卻乾乾淨淨，一塵不染，原本以為的塵土飛揚景象並沒有出現，這又是為何呢？

根據孫旭濤介紹，“京華號”內部分為推動、注漿、拼裝、泥水迴圈、密封等五部分系統。盾構機掘進時，前面的刀盤“吃”土，管道內泥水先是輸入到盾構機刀頭，經加壓後沖洗被切削下來的渣土。混合渣土的泥漿經過排漿管路運至與掘進工地南側一街之隔的泥漿處理廠進行處理。泥漿經過過濾沉澱，再迴圈至盾構機。

而在隧道內壁上，記者看到兩根白色管道，上面分別標明著“出漿管”“進漿管”的字樣。孫旭濤告訴記者，這些管道便是“京華號”盾構機進行泥漿迴圈的“血脈”。

“混合渣土的泥漿進入處理廠後，經過預篩、脫水篩，再由渣漿泵注到施流器中進行離心分離，這就好比洗衣機的滾筒，較重的顆粒甩出後掉落，從而進一步完成過濾。”泥漿處理廠廠長胡修志向記者介紹泥漿處理廠的處理工序，“最後泥漿經過沉澱池進行四級沉澱，內含顆粒物小於0。02毫米才算達標，可以重新迴流繼續運輸渣土。”

經過處理的渣土變得幾乎乾燥，最終被運送至指定渣土廠，經過進一步處理後，可以用於種地、栽樹、路基施工等，實現資源迴圈再利用。

智慧裝置實現低碳施工

“京華號”這個龐然大物，不僅僅是體現在體積大，其耗電量也是極其驚人。北京東六環改造工程現場龍門吊、泥水迴圈系統、鋼筋加工等用電裝置達到數千個，整個專案裝機功率達到37700kW。而在上一個月，專案電費總計400萬-500萬元。

“每一個裝置的節約，都是解決跑冒滴漏、實現‘雙碳’目標的基礎。只有基礎做紮實了，才能達到節約的目的，減少不必要的能源消耗。”東六環改造專案排程長張建表示。

基於這一目標，北京東六環專案積極探索盾構低碳化施工，在全國盾構施工首次應用安裝智慧化能源消耗監控裝置，對所有的開關站、一級箱等進行能源消耗監控，隨時掌握能源使用情況，並在遠端裝置上進行智慧分析，減少不必要的能源消耗。

孫旭濤告訴記者，該系統透過對所有的10kV開關站、變壓器、配電箱等進行實時能耗資料遠端採集，完成計算分析，指導施工現場調整裝置，從而提高變壓器的執行效率。同時透過該系統可以隨時掌握主要裝置的能源使用情況，關停不必要的用電裝置或合理錯峰使用，減少不必要的能源消耗和實繳電費。

張建告訴記者，專案在施工現場已安裝近百個裝置，預估節約電費約40萬元，摺合減少碳排放500多噸，預計此類裝置後續還要安裝200個。

【來源：中國環境報】

宣告：此文版權歸原作者所有，若有來源錯誤或者侵犯您的合法權益，您可透過郵箱與我們取得聯絡，我們將及時進行處理。郵箱地址：jpbl@jp。jiupainews。com