為盾構機加上一雙“眼睛”

        相信很多市民都對盾構機有些了解，盾構機就像一只巨大的穿山甲，通過盾構機進行土體開挖、土渣排運、整機推進和管片安裝等作業(yè)。近期，南寧軌道交通集團有限責任公司，南寧中鐵廣發(fā)軌道裝備有限公司、同濟大學、中鐵工程裝備集團有限公司、中鐵十六局集團有限公司聯(lián)合組成項目研究團隊，采用探地雷達進行同步注漿實時檢測，將給盾構機加上一雙“眼睛”，提高工程的安全性。

        給盾構機加上一雙“眼睛”

        “目前，地鐵隧道多采用盾構法施工，盾構法施工使隧道與地層間形成了一定的空隙，并通過壁后注漿技術進行充填?！痹擁椖砍晒D化負責人、南寧中鐵廣發(fā)軌道裝備有限公司總經(jīng)理胡尚軍介紹，壁后空隙的充填往往存在不及時或不密實現(xiàn)象，如果不能及時發(fā)現(xiàn)，會導致隧道施工期間出現(xiàn)隧道成型質量差、地表沉降等問題，還會引起地鐵運營期間的隧道不穩(wěn)定、隧道滲漏等。

        “南寧市區(qū)大范圍分布著厚度大、富水性強的圓礫地層，軌道交通一、二號線沿線存在大量公用和民用敏感建筑、市政設施以及大量老舊防空洞等地下設施，還有穿越南湖和邕江并涉及重疊交叉穿越?！痹擁椖考夹g總負責人謝雄耀介紹，這些問題加劇了盾構工程控制難度，極易造成開挖面失穩(wěn)、防空洞坍塌和周邊環(huán)境破壞。

        胡尚軍說，采用探地雷達進行同步注漿實時檢測就像是在盾構機上裝了一雙“眼睛”，由于水和混凝土對電磁波的反饋不一樣，通過這一項目，可以準確判斷管片與土體間的介質組成，更準確地判斷管片背后注漿材料的填充情況，提高安全性。如果壁后出現(xiàn)漏水、空洞的情況，就可以及時進行二次補注漿。

        多單位聯(lián)合進行項目研究

        該項目負責人黃鐘暉介紹，由于這是南寧市第一次修建地鐵，相關人才缺乏，南寧市軌道交通集團有限責任公司成立以來一直注重對人才的培養(yǎng)，一方面從外地引進優(yōu)秀人才，另一方面進行人才本地化培養(yǎng)，邀請外地專家老師到南寧開班培養(yǎng)，并將遇到的問題立項研究。

        “為了解決項目研究中的關鍵技術難題，我們公司邀請了南寧中鐵廣發(fā)軌道裝備有限公司、同濟大學、中鐵工程裝備集團有限公司、中鐵十六局集團有限公司聯(lián)合組成項目研究團隊，項目研究團隊由各參與研究單位長期從事地下工程相關技術研究或裝備研發(fā)的人員組成。項目團隊總人數(shù)36人，其中高級職稱15人，博士9人、碩士10人。”

        黃鐘暉介紹說，團隊人數(shù)從最初軌道集團公司的11人，逐步擴展到最終的36人。在項目立項過程中，團隊通過多次召開研討會，對項目立項的研究目標、研究內(nèi)容、技術路線、研究方法與手段等進行分析討論，最終編制完成了科學、可行的項目立項書。

        開發(fā)實時檢測雷達裝備

        據(jù)介紹，盾構掘進過程中，同步注漿系統(tǒng)將漿液及時送達盾構外殼和管片背部之間形成的建筑空隙中，從而使脫離盾尾的管片依附漿液在周圍土體間及時獲得支撐，以防止管片周圍土體的坍塌，控制地表的沉降。

        同步注漿系統(tǒng)并不少見，但采用探地雷達進行同步注漿實時檢測這一項目在我國尚屬首例，這是否可行呢？謝雄耀表示，同步注漿檢測的范圍只是在壁后的1米范圍以內(nèi)的區(qū)域，因此可以通過室內(nèi)試驗或者其他方法 準確地得到這些介質的電性參數(shù)，從而根據(jù)不同介質的電性質，對漿液在管片背后的分布形態(tài)做出實時和精確的判定。

        在此基礎上，該項目根據(jù)地鐵盾構隧道的特點，開發(fā)適合于同步注漿實時檢測的雷達裝備，實現(xiàn)盾構推進過程的同步和實時檢測，從而實時指導注漿及推進作業(yè)?！澳壳斑M行到整個項目的30%到40%，計劃今年年底投入到二號線盾構機上使用?！秉S鐘暉稱，這一項目將為南寧軌道交通區(qū)間精細化施工提供技術保障。