近日，在廣州東至花都天貴城際鐵路（下稱“廣花城際”）京溪路至白雲東平區間2號盾構井（下稱“京白2號井”）施工現場，隨着“未來號”豎井掘進機完成左線豎井最後一環管片完成拼裝，標誌着國內軌道交通建設領域首次應用的垂直機械法豎井施工技術得到成功驗證，為國內軌道交通建設領域應用該技術積累了經驗。
該工法採取井內不排水開挖工藝，大大降低了圍護結構費用，減小了周邊環境影響，同時實現井下無人地面少人作業，大幅提高豎井施工的安全性。
京白2號井管片外徑14米，內徑13米，深度37.2米。本次豎井掘進機依次穿越回填土、粉細砂、粉質黏土、砂質黏性土、全風化花崗岩、強風化花崗岩、中風化花崗岩、微風化花崗岩地層，屬於華南地區典型的複合地層，且存在大量孤石和岩面起伏大等不良地質，同時地下水豐富，對設備可靠性要求極高，施工難度極大。
針對高水壓、高硬度、大孤石、岩面起伏大等難題，鐵建重工研發團隊廣泛調研、充分研究，通過理論模型分析、技術論證等方法，對設備進行了針對性設計。並在完成右線豎井施工的基礎上，進行經驗總結，對設備及施工技術進行優化改進，提高了設備在硬岩及孤石地層的適應性及掘進效率，僅用了34天便完成了左線豎井施工任務。
首用新設備 順利完成既定任務
京白區間2號盾構井位於白雲區同和路西側地塊內，共有2個內徑13米、外徑14米的機械法豎井，雙線上段均採用掘進機開挖，下段採用明挖法施工，開挖深度至27米。項目運用的“未來號”豎井掘進機開挖直徑達14.2米，重約120噸，採用截削式刀頭、環形刀盤兩種開挖模式和泥漿環流出渣系統、中心高壓沖刷系統、掘進參數在線實時監測系統等先進技術，在中風化花崗岩及孤石層中掘進效率達到了1米/天以上。
自去年12月20日“未來號”沉井式豎井掘進機在右線順利始發，為確保機械法豎井順利掘進，廣州地鐵聯合施工單位中鐵建華南公司廣花城際鐵路總承包部、中鐵十五局等參建各方，克服了滾筒截齒磨損更換、滾筒格柵堵塞補焊、井筒內部大塊石頭滯排等問題，避免了豎井超挖、基坑塌陷、周邊地層沉降、豎井掘進機刀頭受損等風險。通過提高設備地層適應性和施工效率，右線豎井的施工任務於2023年3月8日率先完成。
在施工中總結 提升作業效率
機械法豎井施工工藝作為目前最先進的城市深基坑施工技術，尚無國家、行業地方標準，在國內裝備及施工技術仍然處於起步探索階段。施工前，廣花城際鐵路的建設者們通過大量前期調研、理論模型計算、技術論證等方法，對新技術進行了一次又一次的“推演”。
“深基坑豎井掘進機關鍵技術研究與應用”是廣州市重點研發揭榜挂帥項目。為進一步做好新技術的應用和研究工作，在完成右線豎井施工後，建設者們立即召開技術總結會，邀請行業權威專家針對施工過程中遇到的問題、採取的措施及數字化技術應用等情況進行了剖析。在總結經驗的基礎上，對施工技術進行了優化改進，使左線豎井的施工下效率得到顯著提高。其中，右線豎井施工歷時78天，而左線豎井施工僅用了34天便完成了施工任務，施工時間節約了近六成。
項目團隊將持續優化豎井掘進機後續的研發應用，以堅持打造優質工程為目標，針對豎井施工技術開展專項研究總結工作，力爭將豎井掘進機關鍵技術研究與應用工作推進到更深層次，實現機械法豎井掘進工藝的智能化、信息化、無人化和功效的大幅度提升，開闢新的施工領域。
