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山东费县热源长输供热管网工程管道全长约43.6公里,是临沂“十四五”能源发展规划集中供热重点工程,也是积极响应国家“碳达峰”“碳中和”战略决策部署的重要举措,更是临沂市有史以来投资最大、路径最长的跨县域长输供热项目,该项目于2022年6月29日全线开工建设。
祊河宽438米是淮河流域泗沂沭水系沂河的最大支流,在施工中2条管道需横穿两岸,采用传统的供热管道打桩架空式,不仅在生态保护方面存在缺陷,而且影响着防洪和正常通航。采用盾构法下穿祊河,对周边环境影响小,更利于生态保护,由于盾构最大埋深24米,加上河道地层为硬岩地质,给施工带来巨大挑战,下穿祊河施工成为全线的最大“拦路虎”。
为确保施工顺利推进,中铁十五局城轨公司项目联合设计研发了“沂蒙一号” “沂蒙二号”泥水平衡盾构机,该盾构机长53米,开挖直径3.82米,总重185吨,是山东省目前投入使用直径最小盾构机,也是山东省泥水盾构下穿河流中埋深最大、地层最硬、地质最为复杂的全断面硬岩盾构工程。
该盾构机采用复合式硬岩刀盘设计,整机采用分机分体始发工艺,创新采用了高承压密封技术,主驱动可靠性技术,和小直径拼装技术,两台盾构机,分别于2月上旬、3月上旬,顺利实现盾构始发。
据了解,盾构穿越祊河段长约655米,掘进地层为全断面中风化石灰岩,平均岩层强度为80兆帕。盾构机在长距离、高水头、全断面硬岩下掘进刀具磨损严重,换刀作业风险大。
施工期间,建设者一方面对盾构机提升改造,另一方面严控盾构掘进参数,不断提高盾构机的适应性,通过止水环箍封住已成型隧道过水通道、改进同步注浆配比及施注管理、对裂隙中高富水破碎带进行超前注浆等举措,确保盾构机成功穿越祊河风险带,该段盾构隧道右线的贯通,不仅为左线“沂蒙一号”盾构机,9月底完成掘进贯通积累了宝贵的经验,而且也为全线隧道按期贯通奠定了基础。
据悉,该项目建成后可通过大温差技术实现热源高效远输,向临沂北部城区提供最大供热能力约3000万㎡,届时将解决北城新区热源掣肘难题,有利于缓解中心城区供热热源紧张局面,保障北城新区中长期供热发展需求。