4月20日凌晨4时,随着信号灯由红转绿,车辆从原六环路驶入东六环隧道,标志着历经5年建设的北京东六环改造工程全线建成通车。自此,往来车辆可以通过地下隧道穿越城市副中心核心区。
东六环改造工程位于北京市通州区城市副中心,是联通顺义、大兴、亦庄及北京首都国际机场、北京新机场的重要通道,南起京哈高速、北至潞苑北大街,线路全长约16.3公里,其中7.4公里长的盾构隧道是全线控制性工程,采用分离式双洞布置,每洞布置3条车道,设计时速80公里,最大深度75米,是北京市埋深最大的地下隧道,也是我国已建成最长盾构高速公路隧道。通过盾构法施工让六环路入地,既不破坏地面河流、草木、建筑,还能通过地面还绿,“缝合”被割裂的城市空间。
据介绍,北京东六环盾构隧道长距离穿越高密实富水砂层,先后下穿铁路、地铁、公路、河流等99处风险源,具有超大直径、超长距离、超深覆土、超敏感环境等施工难点。对此,建设团队量身打造了两台最大开挖直径达16.07米的超大直径盾构机,其中“京华号”盾构机也是国产首台16米级超大直径盾构机。
自建设以来,“京华号”先后攻克高风险吊装、浅覆土始发、长距离穿越高致密砂层等11项技术难题,历经24个月的施工,完成7.4公里西线隧道掘进任务,并创造了单月进尺542米的掘进纪录,申报研发工法、专利等23项。
“建设中最大的安全挑战就是要控制地层沉降,保障隧道稳定的注浆工艺格外关键。”中铁十四局北京东六环项目总工程师杨哲介绍说,项目团队依托自主研发的同步双液注浆技术,浆液固结时间从8小时缩至1小时,并能快速达到有效强度,为隧道管片提供更加坚固的“金钟罩”,该技术实现了对地面沉降的毫米级控制,填补了我国超大直径泥水盾构隧道同步双液注浆的空白。
值得一提的是,在隧道建造过程中,智慧建造的理念贯穿始终。中铁十四局管片技术负责人陈志强表示,为确保西线隧道37180片管片环环相扣、严丝合缝,他们引入数字孪生、物联网等技术,打造生产云服务平台,量身定制智能生产线,创新研发重载AGV搬运车、3D检测等16项先进技术,实现管片生产全过程智能联动管理,节省33%人工成本,同时提升30%生产效率。
据首发集团首发建设公司东六环改造工程项目管理处副总经理郭琪介绍,工程应用隧道智能通风技术,实时监控隧道内多种数据以控制通风系统,并与南北盾构井的空气净化装置联动,可降低车辆污染物浓度,净化效率超80%,达到通风节能效果。同时,隧道采用新型降噪路面结构,降低雨天事故率与路侧交通噪音。隧道还应用纵横结合疏散方式,在国内首次设立疏散救援专用通道层,设置多处疏散楼梯、人行横通道及车行横通道。
此外,通过运用数字孪生、物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术,北京首发集团打造了隧道智慧综合管控平台,该平台集成隧道精细化感知、智能化调控、一体化应急和全生命周期运维等功能,可实现感知全息化、应急智慧化、信息发布便捷化、业务应用协同化、资产数字化、运行监测一体化、分析决策智能化、数据可视化。