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武汉市轨道交通七号线

武汉市轨道交通七号线工程简介
 
      一、工程概况
      武汉市轨道交通七号线工程大致呈南北走向,北起于东西湖区园博园北站,途径江汉区、江岸区、武昌区、洪山区等七个行政区,南止于江夏区青龙山地铁小镇站,分为一期工程、二期工程(纸坊线)两个部分,是武汉市第8条建成运营的地铁线路、第4条穿越长江的地铁线路,也是国内首条采用超大直径盾构穿越长江的公铁合建地铁线路。线路全长47.54公里,全部为地下线,共设26座车站、25个盾构区间;沿三阳路~秦园路通道过江,与市政三阳路过江隧道合建;设置野芷湖车辆段与综合基地,与8号线停车场共址合建;设置长丰停车场、纸坊停车场;总投资额362.31亿元。七号线工程采用A型车6辆编组(4M2T)、土建预留8辆编组条件,牵引供电系统采用直流1500接触轨供电方式,设计最高行驶速度为100km/h。
      项目通车运营后,缓解了过江和地面交通压力,有效解决了沿线区域交通供需矛盾,改善居民出行条件和乘车环境,进一步完善了武汉市轨道交通网络结构,是连接汉口、武昌的又一条重要客运交通走廊。特别是有力保障了2019年第七届世界军人运动会举办,展示了中华地方特色文化和中国优秀的交通设施品质,擦亮了中国质量品牌。
      建设单位:武汉地铁集团有限公司
      勘察单位:武汉市政工程设计研究院有限责任公司、长江水利委员会长江勘测规划设计研究院等
      设计单位:中铁第四勘察设计院集团有限公司等
      监理单位:铁四院(湖北)工程监理咨询有限公司、上海市市政工程管理咨询有限公司、上海市工程设备监理有限公司、北京东方华太建设监理有限公司、中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司等
      总包单位:中铁十一局集团有限公司
      参建单位:中铁四局集团有限公司、武汉市汉阳市政建设集团有限公司、上海隧道工程有限公司、武汉市政特种集团有限公司、中铁二局集团有限公司、中铁十五局集团有限公司、中铁一局集团有限公司&中铁一 局集团城市轨道交通工程有限公司联合体、中铁一局集团城市轨道交通工程有限公司、中铁一局集团有限公司、中交一公局集团有限公司、武汉市市政建设集团有限公司、中国葛洲坝集团股份有限公司、中建三局集团有限公司、中铁一局集团建筑安装工程有限公司、中铁一局集团电务工程有限公司、中铁四局集团机电设备安装有限公司、中铁三局集团电务工程有限公司等
项目于2011年1月31日(一期)、2015年3月12日(纸坊线)立项,2013年12月开工,2018年11月竣工验收,2018年11月备案。
      二、科技创新与新技术应用
      本工程应用建筑业十项新技术中的9大项24小项、创新技术18项,获得省部级科技进步奖10项、省部级科技创新成果8项、省级工法13项、发明专利9项、实用新型专利25项。
      1.超大直径盾构复合地层施工关键技术:三阳路过江隧道作为国内首条超大直径公铁合建隧道,在超长距离复合地层盾构掘进施工遇到了刀盘结泥饼、刀具磨损快、推进速度缓慢的难题。通过借鉴以往类似工程的经验,并结合现场施工实际,从消除现有泥饼、抑制推进过程中的泥饼形成和减小刀具磨损三个关键问题着手,采取了进仓清理和割除挡石板、化学除泥饼、中心冲洗系统改造、改变刀具配置、改变刀具形式、加强刀具管理共六项主要的技术措施,形成了一套超大直径盾构复合地层施工关键技术成果,成功解决了粉细砂、泥岩和砾岩复合地层施工的世界级难题。
      2.复杂环境下钢套筒辅助盾构机接收技术:在富水地层端头加固中,传统加固方法有高压旋喷桩、深层搅拌桩、冻结、素混凝土墙等,但都无法很好的解决洞门敞开过车中的防水问题,针对这一现象,本工程研究了一套钢套筒辅助盾构机接收技术:在使用的钢套筒一段开口,与洞门钢环焊接在一起,另一端封闭。其长度和直径均略大于盾构头部尺寸,盾构接收前需要在钢套筒内注入泥水,使盾构机在洞门凿除后,套筒内与外部土压处于平衡状态,能够很好的避免水土流失,减少对周边环境的扰动,确保了盾构接收的安全,也大大缩短了工期。
      3.超长大直径钢管混凝土柱吊装“两点机械定位法”:在徐家棚站超长大直径钢管混凝土柱吊装施工过程中,通过“两点机械定位法”的研究应用,提升了钢管混凝土的吊装精度至1/1000H,大大降低了工程投资,节约了成本:相比常规的定向钢套筒法,节省用钢量2864t;相比于HPE液压垂直插入钢管柱工法,节省先进机械设备投入费用1296万。
      4.国内地铁最大断面矩形过街通道顶管设计和施工成套技术:顶管设计可有效解决地铁附属通道施工时交通疏解、管线迁改等难题,综合效益显著。国内地铁线路多采用6m×4.3m顶管,已逐渐不能满足客流和工程需要。武昌火车站下穿中山路隧道的附属工程,利用研发的大断面(断面尺寸9.7m×5.5m,内净空8.5m×4.2m)矩形顶管施工技术,有效解决交通疏解、管线迁改的难题,且该技术已在七号线5个附属工程中成功应用,施工总长度达270m,应用效果良好。
      5.首创体内泵房+凸轮泵排水技术:三阳路过江隧道为城市公路和轨道交通七号线合建隧道,分属不同运营单位,因此需将公路隧道层和地铁层废水泵房分开设置。经研究,将一座整体泵房拆分成一级和二级两座隧道内置式泵房,采用凸轮泵代替常规潜水泵作为一级泵,将一级水泵与水池分开设置。利用凸轮泵上方的空间设置二级泵房和水池,水池有效容积不低于20m³,水池内设3台二级排水泵。系统工作时,利用一级凸轮泵的自吸能力将最低点集水池中的废水集中排至二级泵房内,经二级排水泵提升后通过武昌工作井排出。该技术的应用不仅能减小对盾构管片刚度的影响,且便于水泵日常检修维护,解决了公铁合建隧道越江区段地铁层江中废水泵房设置的难题。
      6.创新构建了复杂线形大长宽比空间三维模型:城轨区间管线设备布置紧密,运行车辆与管线设备最小间距小于100mm。在高速、重载运行状态下车体变形、转向架失稳时的车辆大摆动等异常现象易导致车辆与区间发生擦碰,影响行车安全。针对这一问题,本工程创新发明了复杂线形大长宽比空间三维模型构建技术,实现了精准构建带空间坐标的放射回旋形、三次抛物线形线路区间及管线设备三维模型,并真实拟合轨道超高及偏转实际情况,可实现最小误差1mm;通过车辆激光三维扫描点云模型的构建技术,实时获取车辆行驶状态下全车360°三维点云数据,探测分辨率可达到 0.05mm,有效填补了国内外有效检测手段缺失的空白。
      7.采用接触轨智能检测仪和一种车辆实时在线综合检测系统:利用检测车测量臂自带的图像传感器对被测量的接触轨进行图像采集,通过接触轨智能检测仪内置的数据采集分析软件自动计算,测量出接触轨的安装高度及水平距离,确保装置测量精确度达到±2mm,基于阈值算法的碰撞检测技术,将在线获取的车辆三维点云模型与区间管线模型进行实时比对,对车辆进行实时在线综合检测,判定车体的几何形变是否满足安全间隙要求,实现了关键部件的智能预判。车辆平均退出正线运营故障率降低至0.2次/万列公里,达到国际领先。
      三、获奖情况
      1.2020-2021年度(第一批)湖北省建设工程“楚天杯”;2.2020年度湖北省市政示范工程金奖;3.2020年全国用户满意工程;4.第十四届第二批中国钢结构金奖;5.全国工程建设优秀质量管理小组;6.湖北省绿色建造示范工程;7.湖北省建筑工程安全文明施工现场。
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