近日，在广州东至花都天贵城际铁路（下称“广花城际”）京溪路至白云东平区间2号盾构井（下称“京白2号井”）施工现场，随着“未来号”竖井掘进机完成左线竖井最后一环管片完成拼装，标志着国内轨道交通建设领域首次应用的垂直机械法竖井施工技术得到成功验证，为国内轨道交通建设领域应用该技术积累了经验。
该工法采取井内不排水开挖工艺，大大降低了围护结构费用，减小了周边环境影响，同时实现井下无人地面少人作业，大幅提高竖井施工的安全性。
京白2号井管片外径14米，内径13米，深度37.2米。本次竖井掘进机依次穿越回填土、粉细砂、粉质黏土、砂质黏性土、全风化花岗岩、强风化花岗岩、中风化花岗岩、微风化花岗岩地层，属于华南地区典型的复合地层，且存在大量孤石和岩面起伏大等不良地质，同时地下水丰富，对设备可靠性要求极高，施工难度极大。
针对高水压、高硬度、大孤石、岩面起伏大等难题，铁建重工研发团队广泛调研、充分研究，通过理论模型分析、技术论证等方法，对设备进行了针对性设计。并在完成右线竖井施工的基础上，进行经验总结，对设备及施工技术进行优化改进，提高了设备在硬岩及孤石地层的适应性及掘进效率，仅用了34天便完成了左线竖井施工任务。
首用新设备 顺利完成既定任务
京白区间2号盾构井位于白云区同和路西侧地块内，共有2个内径13米、外径14米的机械法竖井，双线上段均采用掘进机开挖，下段采用明挖法施工，开挖深度至27米。项目运用的“未来号”竖井掘进机开挖直径达14.2米，重约120吨，采用截削式刀头、环形刀盘两种开挖模式和泥浆环流出渣系统、中心高压冲刷系统、掘进参数在线实时监测系统等先进技术，在中风化花岗岩及孤石层中掘进效率达到了1米/天以上。
自去年12月20日“未来号”沉井式竖井掘进机在右线顺利始发，为确保机械法竖井顺利掘进，广州地铁联合施工单位中铁建华南公司广花城际铁路总承包部、中铁十五局等参建各方，克服了滚筒截齿磨损更换、滚筒格栅堵塞补焊、井筒内部大块石头滞排等问题，避免了竖井超挖、基坑塌陷、周边地层沉降、竖井掘进机刀头受损等风险。通过提高设备地层适应性和施工效率，右线竖井的施工任务于2023年3月8日率先完成。
在施工中总结 提升作业效率
机械法竖井施工工艺作为目前最先进的城市深基坑施工技术，尚无国家、行业地方标准，在国内装备及施工技术仍然处于起步探索阶段。施工前，广花城际铁路的建设者们通过大量前期调研、理论模型计算、技术论证等方法，对新技术进行了一次又一次的“推演”。
“深基坑竖井掘进机关键技术研究与应用”是广州市重点研发揭榜挂帅项目。为进一步做好新技术的应用和研究工作，在完成右线竖井施工后，建设者们立即召开技术总结会，邀请行业权威专家针对施工过程中遇到的问题、采取的措施及数字化技术应用等情况进行了剖析。在总结经验的基础上，对施工技术进行了优化改进，使左线竖井的施工下效率得到显著提高。其中，右线竖井施工历时78天，而左线竖井施工仅用了34天便完成了施工任务，施工时间节约了近六成。
项目团队将持续优化竖井掘进机后续的研发应用，以坚持打造优质工程为目标，针对竖井施工技术开展专项研究总结工作，力争将竖井掘进机关键技术研究与应用工作推进到更深层次，实现机械法竖井掘进工艺的智能化、信息化、无人化和功效的大幅度提升，开辟新的施工领域。
