演讲人:龚明
项目背景
2018年7月,由煤热院设计的最大规模的城市燃气环线管道
——六环路天然气工程中最后成环的西六环中段项目,已经完成设计工作,进入施工阶段。
西六环中段天然气工程是六环路天然气管线的最后一段,该工程的完工将意味着六环路天然气管线全线成环贯通。建成后总长度200km,年供气量200亿立方米,管径DN1000,设计压力4.0MPa。
从2000年开始的前期可研、规划工作,到2005年开工建设,历时14年建设。目前最后成环的西六环中段项目的12.9km正在紧张施工。
本项目节点:穿越西山林场(国家级试验林场)
难点:非开挖穿越
穿越方式的比选
穿越西山林场段的地质条件为山体硬岩。
各非开挖穿越方式在本项目的局限性与对比:
1.暗挖(钻爆法)
火工品的使用限制
断面大,出渣多,工期长
2.顶管
地质条件限制
顶管长度过长
3.定向钻
地质条件限制
拖管场地不足
4.掘进机
烟尘大,施工环境恶劣
断面大,出渣多,工期长
最终确定盾构方式的原因:
施工安全
断面小,出渣少,工期短
作业环境友好
盾构的基本原理
盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法。盾构机械在地中推进,通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生坍塌,用切削装置进行土体开挖并运出洞外,靠千斤顶在后部加压顶进,拼装预制混凝土管片,形成隧道结构的一种机械化施工方法。
盾构的应用
本项目为北京燃气集团首次采用盾构方式施工,西六环中段沿线穿跨越非常复杂。其中,最重要的节点工程为穿越西山林场隧道段。经过煤热院大量的前期设计准备工作,与建设单位、相关专家、施工单位及盾构设备厂家充分沟通与配合,其北隧道采用复合式盾构设计。
西山林场穿越段为山体硬岩地质,盾构隧道长度1678m,隧道内径3500mm、外径4100mm,南北洞口地面高差37m,北洞口采用明洞形式(长13m),南洞口采用竖井方式(深24m,作为盾构机检修、接收用),平面缓和曲线长度148m、转弯半径240m。盾构隧道内管道安装采用填埋方式。
本项目是煤热院在燃气项目中首次采用盾构设计的工程,也是北京燃气集团首次采用盾构方式施工的工程,对燃气设计工作具有重要意义。