4月1日，兰州史上首台轨道交通施工盾构机“金城一号”在1号线试验段世纪大道站吊装下井，兰州地铁1号线进入了加速推进、加速建设的全新阶段。这里，将成为兰州轨道交通未来“两穿黄河”的盾构始发站，试验段的盾构机下井，也将为今年6月的全线开工积累丰富的经验。兰州轨道交通1号线试验段自去年7月9日正式开工，整体进展顺利，计划今年6月全线开工建设，2016年10月建成。据介绍，“金城一号”经过两个月的拼装调试后，将于6月破土掘进，初期进度一日十米。预计今年底，试验段的世纪大道站至迎门滩站地下左右两线将掘进贯通。
“金城一号”为量身定做
直径6.44米的刀盘，15平米左右的主控室，两人多高的盾尾……尚未拼装的“金城一号”一个个部分在试验段的场地上首露真容，还让人有点搞不懂。据市轨道办介绍，试验段使用的这台是土压平衡盾构机，由中国铁建重工集团有限公司根据1号线一期工程试验段富水砂卵石地层的实际情况专门“量身定做”，在刀盘、主机结构、设备布置、操作界面等方面都进行了量体裁衣式的设计。总机长度84米，主机长度13.2米，1节设备桥、6节拖车，重508吨，其中仅刀盘加前盾重约160吨，平均掘进速度可达450m/月，整机性能参数达到国内领先、国际先进水平。据相关人士介绍，该盾构机造价约4000万元人民币。
4月1日中午，担负着自动化操作功能的“主控室”率先缓缓下井，刀盘、盾尾等主机设备将在未来两月内拼装调试，预计今年6月1日，盾构机将正式破土掘进。“金城一号”将先期在世纪大道至迎门滩两站区间内开挖，其中隧道右线长度652米，左线长度575米，“开始是试掘进阶段，每天掘进10米左右，计划到今年8、9月内完成右线贯通”，对于“一日十米”的掘进速度，兰州市轨道交通有限公司副总经理冯世川解释，“试验段的盾构下井施工，还有一个重要的意义，就是为6月1日一号线一期工程的全线开工做出操作管理、施工工艺、地质环境上的准备和总结，为后期的施工提供可研性资料。”相关施工人员介绍，试验段的左右两线在今年底基本能贯通。
挖掘隧道一次成型
盾构机到底是个啥?形象地说，它常被形容为“穿山甲”、“钻地龙”，其实它的全称叫做“盾构隧道掘进机”，是一种隧道掘进的专用工程机械，现在广泛运用于国内外的地铁、铁路等地下隧道工程。盾构机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土渣、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能。
盾构机的主机构造包括刀盘、前盾、中盾、尾盾4个部分。刀盘位于整个机器的最前端，紧挨着将要开挖的泥石，是盾构机的“开路先锋”。盾构机主体的工作原理通俗讲，就像一把“剃须刀”，在前进过程中，全断面切削刀盘将土体切削下来，放进刀盘后的贮留密封舱内，出土时，由安装在密封舱下部的螺旋运输机，向排土口将土渣连续排出到地面上。螺旋运输机，靠转速控制来掌握出土量，出土量密切配合刀盘切削速度，以保持密封舱内始终充满泥土而又不致过于饱满。另外，在抵抗塌陷、沉降方面，盾构机的“储藏室”贮藏密封舱还发挥着重要作用，它可以使舱具有适当压力，与开挖面水土保持压力平衡，从而减少盾构推进对地层土体的扰动，控制地表沉降。
“盾构机向前掘进，管片在后拼装，隧道基本就一次成型了”，现场一位建设人员介绍，盾构机还具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、不受气候影响等特点。“操作基本是自动化，主控箱有一个技术人员就行，在人工部分，下井作业人员大概需要60人左右，主要负责去盾体里进行管片拼装和渣土导运。”
1号线将用两种盾构机
“1号线一期工程会用到的盾构机基本计划为两种。现在施工的试验段，地下6米开始就是砂卵石层，这种地质和目前的场地比较适合用的是土压平衡盾构机，到了下穿黄河的施工段，会采用泥水平衡盾构机。”中铁二十一局集团兰州轨道交通工程一号线试验段项目工程技术部部长宋卫杰告诉记者，“一台盾构机的使用寿命大约是掘进完成15公里，"金城一号"在试验段施工后，应该还会用到1号线下一个标段的施工中。”
“兰州轨道交通的试验段使用的盾构技术在全国来看算是先进工艺”，宋卫杰说，“在这种砂卵石层做地铁施工，前期只有成都有类似情况和前期经验。”
值得关注的是，轨道交通1号线重要的“两穿黄河”，将来都是从试验段盾构始发。宋卫杰介绍，“试验段的施工节点是世纪大道站到迎门滩站，而1号线"两穿黄河"的节点正好是这两头，一个是世纪大道站向西到达奥体中心站，另一个就是迎门滩站向东到达马滩站。试验段的盾构施工为下一步穿越黄河以及全线开工都在做相关参数的重要准备。”
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