4月15日,鄭州經開區的一個項目在全國引起反響。我國首個盾構法施工的裝配式地下停車場試驗項目,在徐州經開區中國中鐵裝備集團廠區廣場下方正式開始設備掘進施工,開創了以“微創手術”的方式修建地下停車場,打破了敞開式明挖的施工方法,破解了以往“開膛破肚”引發的交通擁堵、不環保等問題。
全國首創 用盾構機建地下車庫
4月15 日,在經開區中國中鐵工程裝備集團(簡稱中鐵裝備)的廠區廣場上,“中國首個盾構工法地下停車場、綜合管廊示范工程組合式盾構機始發儀式”在這里舉行。該試驗項目由中國中鐵裝備集團牽頭負責,聯合中國中鐵第六勘察設計院集團有限公司、中國中鐵隧道集團二處有限公司共同實施。
據介紹,這一項目的實施,旨在解決城市地下空間“開膛破肚”建設方法對環境嚴重破壞的難題,找到了一種更環保、更安全、更高效、更經濟的城市地下工程建設方法。
中鐵裝備立足暗挖施工方法,創造性地將大型地下工程分解為小型單元,先采用成套機械分步施工,再完成整體轉換,能高效率完成城市地下工程建設,極大降低對環境的影響。中鐵裝備集團董事長、黨委書記譚順輝介紹,目前中鐵裝備采用的盾構工藝,在世界上還沒找到類似案例,這無疑提供了一種新型的地下停車場和綜合管廊建設的思路。
破解頑疾 適用地下停車場修建
筆者了解到,中鐵裝備本次投入試驗項目施工的組合式盾構機,由兩臺2.87m 5.02m小矩形盾構機拼裝組合到一起,形成一臺5.74m 5.02m大矩形盾構機,既能實現組合模式推進,也能實現分體推進,根據斷面尺寸靈活組合。
現有地下停車場施工工藝有敞開式明挖和淺埋暗挖兩種,絕大多數用的都是明挖現澆鋼筋混凝土工藝。而中鐵裝備則獨辟蹊徑。“和傳統的敞開式明挖施工法、暗挖施工法相比,采用盾構機施工,只需開挖很小的空間,將盾構機送入地下,大大減少開挖面,十分環保。與此同時,這種機械化施工大大節省了人力,提高了施工效率。”中國中鐵裝備集團設計研究總院頂管所所長范磊說,這套設備靈活多變、一機多用、安全高效、適用廣泛。
采用盾構法修建地下停車場,無疑為解決老舊小區停車難指明了方向。“我們的城市里,很多小區沒有停車場,而現在私家車越來越多,停車難成為普遍現象。這時候,盾構機施工就派上用場了。”范磊說,就像現在的地鐵施工,地鐵線路從小區內部穿過,已經不是問題。同樣,在老舊小區地下利用盾構機施工建設停車場,也不難。至于費用,如果這一施工方法全面鋪開,成本會越來越低。
前景可期,打造中國裝備新品牌
21世紀是地下空間大開發的世紀,城市發展空間由地面及上部空間向下延伸,是城市發展的必然趨勢。越來越多的地下空間開發項目開始走進了人們的生活,如:地下快速通道、地鐵、地下倉儲和物流、地下商場、地下停車場、綜合管廊……由于地下工程的高風險性和作業環境惡劣,裝配式結構和機械化施工是必然發展趨勢。
在這樣的時代背景下,中鐵裝備積極推動企業轉型升級,以新工法創造新市場,開發新產品來滿足國內建設市場需求。中鐵裝備專門成立了地下空間設計研究院,探索地下空間新結構、新工法和新設備,著力解決目前地下空間開發面臨的各種難題。中鐵裝備開發的矩形盾構工法,可廣泛應用于城市下立交、地下快速路主線及其匝道、過街人行通道和地下綜合管廊、小區地下車庫等地下空間利用項目。
據業內專家、國家“973計劃”項目首席科學家李建斌介紹,中鐵裝備提出的機械化建造裝配式地下工程技術,對目前地下工程結構進行全新定義和解構,并采用先進的盾構設備,在盡量少影響既有環境的情況下完成地下工程施工,是地下工程機械化施工和裝配式結構應用的一個重要發展方向,會在城市地下空間開發建設中擁有廣闊的運用前景。
如今,矩形盾構機不但成為中鐵裝備集團閃亮的創新名片之一,也是河南裝備制造業乃至中國裝備制造業的創新名片,中鐵裝備集團正在用“中國標準”更新著“中國創造”的速度,打造著中國裝備的新品牌。
身家雄厚的中鐵裝備
中國中鐵工程裝備集團有限公司隸屬于世界雙500強企業及國有重點企業——中國中鐵股份有限公司。中鐵裝備以卓越的生產能力,產品可靠性、安全性和地質適應性,強大的設計研發能力,發明專利申請擁有量,優質的售后服務和技術支持,成為國內最大的盾構綜合服務供應商,也是國內首批獲得中央政府支持從事國家“863計劃”盾構機研發僅有的兩家企業之一。
中國中鐵裝備集團年盾構機生產能力達200臺(套)以上,目前訂單數已經排到592號,已設計生產出直徑3米至15米不等的用于硬巖、軟土和復合地層的各種類型隧道掘進機設備:單/雙護盾硬巖掘進機、敞開式硬巖掘進機、雙撐靴式硬巖掘進機、土壓平衡盾構機、泥水平衡盾構機、矩形盾構機、頂管機、馬蹄形盾構機等。其產品和服務已遍布國內主要城市,并遠銷馬來西亞、新加坡、印度、黎巴嫩、以色列、伊朗等國家和地區。
國內外工程大顯身手
2013年12月,中鐵裝備自主研制出當時世界最大斷面的矩形盾構機,并成功應用于鄭州市中州大道下穿紅專路項目工程,被業界譽為“治堵利器”。該項目于次年成功貫通,并開創了我國城市下穿隧道建設的新模式。
2015年10月,中鐵裝備拿下以色列輕軌紅線地鐵項目6臺大直徑土壓平衡盾構機訂單,實現了國產高端裝備對中東市場的一次性、大批量出口。
2016年2月29日,中鐵裝備出口新加坡的矩形盾構式頂管機正式在湯申線T221標段始發掘進,當年11月8日實現貫通,開創了國產矩形盾構式頂管機出口海外的先河,對新加坡地下工程發展和未來類似矩形盾構項目有著極其重要的意義。
2016年8月1日,由中鐵裝備研制的兩臺世界最小硬巖掘進機“中鐵237號、中鐵238號”應用于黎巴嫩大貝魯特供水工程項目。
2016年8月19日,由中鐵裝備自主研制的世界首臺砂卵石地層矩形盾構機,在成都市政建設施工現場成功穿越了國內市政建設“最復雜通道”。
2016年11月4日,由中鐵裝備自主研制的世界最大斷面矩形盾構機“開拓號”成功實現天津地鐵11號線黑牛城內江路站出入口過街通道貫通,實現了對2013年世界最大矩形盾構機的超越。