为盾构机加上一双“眼睛” -凯发官网首页

        相信很多市民都对盾构机有些了解，盾构机就像一只巨大的穿山甲，通过盾构机进行土体开挖、土渣排运、整机推进和管片安装等作业。近期，南宁轨道交通集团有限责任公司，南宁中铁广发轨道装备有限公司、同济大学、中铁工程装备集团有限公司、中铁十六局集团有限公司联合组成项目研究团队，采用探地雷达进行同步注浆实时检测，将给盾构机加上一双“眼睛”，提高工程的安全性。

        给盾构机加上一双“眼睛”

        “目前，地铁隧道多采用盾构法施工，盾构法施工使隧道与地层间形成了一定的空隙，并通过壁后注浆技术进行充填。”该项目成果转化负责人、南宁中铁广发轨道装备有限公司总经理胡尚军介绍，壁后空隙的充填往往存在不及时或不密实现象，如果不能及时发现，会导致隧道施工期间出现隧道成型质量差、地表沉降等问题，还会引起地铁运营期间的隧道不稳定、隧道渗漏等。

        “南宁市区大范围分布着厚度大、富水性强的圆砾地层，轨道交通一、二号线沿线存在大量公用和民用敏感建筑、市政设施以及大量老旧防空洞等地下设施，还有穿越南湖和邕江并涉及重叠交叉穿越。”该项目技术总负责人谢雄耀介绍，这些问题加剧了盾构工程控制难度，极易造成开挖面失稳、防空洞坍塌和周边环境破坏。

        胡尚军说，采用探地雷达进行同步注浆实时检测就像是在盾构机上装了一双“眼睛”，由于水和混凝土对电磁波的反馈不一样，通过这一项目，可以准确判断管片与土体间的介质组成，更准确地判断管片背后注浆材料的填充情况，提高安全性。如果壁后出现漏水、空洞的情况，就可以及时进行二次补注浆。

        多单位联合进行项目研究

        该项目负责人黄钟晖介绍，由于这是南宁市第一次修建地铁，相关人才缺乏，南宁市轨道交通集团有限责任公司成立以来一直注重对人才的培养，一方面从外地引进优秀人才，另一方面进行人才本地化培养，邀请外地专家老师到南宁开班培养，并将遇到的问题立项研究。

        “为了解决项目研究中的关键技术难题，我们公司邀请了南宁中铁广发轨道装备有限公司、同济大学、中铁工程装备集团有限公司、中铁十六局集团有限公司联合组成项目研究团队，项目研究团队由各参与研究单位长期从事地下工程相关技术研究或装备研发的人员组成。项目团队总人数36人，其中高级职称15人，博士9人、硕士10人。”

        黄钟晖介绍说，团队人数从最初轨道集团公司的11人，逐步扩展到最终的36人。在项目立项过程中，团队通过多次召开研讨会，对项目立项的研究目标、研究内容、技术路线、研究方法与手段等进行分析讨论，最终编制完成了科学、可行的项目立项书。

        开发实时检测雷达装备

        据介绍，盾构掘进过程中，同步注浆系统将浆液及时送达盾构外壳和管片背部之间形成的建筑空隙中，从而使脱离盾尾的管片依附浆液在周围土体间及时获得支撑，以防止管片周围土体的坍塌，控制地表的沉降。

        同步注浆系统并不少见，但采用探地雷达进行同步注浆实时检测这一项目在我国尚属首例，这是否可行呢？谢雄耀表示，同步注浆检测的范围只是在壁后的1米范围以内的区域，因此可以通过室内试验或者其他方法 准确地得到这些介质的电性参数，从而根据不同介质的电性质，对浆液在管片背后的分布形态做出实时和精确的判定。

        在此基础上，该项目根据地铁盾构隧道的特点，开发适合于同步注浆实时检测的雷达装备，实现盾构推进过程的同步和实时检测，从而实时指导注浆及推进作业。“目前进行到整个项目的30%到40%，计划今年年底投入到二号线盾构机上使用。”黄钟晖称，这一项目将为南宁轨道交通区间精细化施工提供技术保障。