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作為2014年第二屆青奧會重要工程項目的“南京至高淳城際軌道南京南站至祿口機場段工程(S1線一期)”,是采用6B編組,設計最高時速為100公里的機場專線。線路全長35.8公里,其中高架段長16.9公里、過渡段長0.7公里、地下段長18.2公里。共設置車站8座,其中高架站3座、地下站5座,另設車輛段1座、控制中心1座、主變電站2座和8個中間風井。
工程采取以BT模式為主、自管與代建為輔的投資建設模式,于2011年12月27日開工,2014年6月12日竣工,總投資136億元。
地質條件復雜、施工風險突出:線路沿線地質條件復雜,盾構穿越地層的性質、分布具有顯著的空間差異性;盾構掘進面地層以全斷面巖層及復合地層為主,全斷面巖層占46%,復合地層占47%;微風化安山巖抗壓強度基本已超過80兆帕,最高達122兆帕;同時盾構下穿了祿口國際機場滑行道及停機坪、連續(xù)側穿6條高鐵線路樁基群等環(huán)境敏感區(qū)域。
實現資源共享、網絡化格局形成:南京南控制中心采用多線集中共享建設的前衛(wèi)設計理念,集中合并管理了6條地鐵線路,實現了資源和管理共享。
突破傳統工法設計:創(chuàng)新性的在地下區(qū)間中采用“地面出入式盾構法”隧道技術(GPST),首次在時速100公里的快速專線高架區(qū)間中采用國內先進的U型梁設計理念。
1、創(chuàng)新采用模塊化、集約化設計理念,通過對隧道穩(wěn)定系統、刀盤系統、注漿系統和控制系統等核心系統的集中攻關,成功研制了具有國際領先水平的智能盾構掘進機,研發(fā)形成了隧道變形、抗浮、防水以及盾構姿態(tài)控制成套技術體系,開創(chuàng)了盾構法隧道在負覆土條件下地面直接始發(fā)掘進的先河,拓展了盾構法隧道的應用范圍。
2、針對全斷面巖層和復合地層的復雜地質特點,國內首次提出了“平衡+敞開”雙模式轉換盾構設計理念,集成研制了基于地層適應性為核心的刀盤刀具、主驅動與推進、排土與出渣等關鍵系統組成的復合盾構機,成功實現了地鐵隧道連續(xù)150米近距離穿越6條高鐵線路,變形控制在1毫米以內。
3、首創(chuàng)研發(fā)了“隧道結構沉降變形自動群測系統”,實現了被測點密度高、被測范圍大的隧道結構沉降變形在線連續(xù)監(jiān)測,有效地降低了測量成本、提高了測量效率和精度。
4、國內首創(chuàng)運用了“基于BIM技術的機電設備維護系統及節(jié)能監(jiān)管系統”,實現了機電設備的實時數據管理及3D雙向查詢功能和可視化的能耗監(jiān)控及優(yōu)化;深化集成了具有更高調度自動化、集成互聯度更優(yōu)的綜合監(jiān)控系統,提高了地鐵的運營維護效率;首次引入了吸氣式感煙探測器和感溫光纖探測技術,保證了系統在火災發(fā)生初期及時發(fā)現火情,提高了地鐵的運營安全。
5、國內首創(chuàng)地鐵車站與國際機場航站樓一體化設計與施工,實現了地鐵站與航站樓零換乘,創(chuàng)造了國內同步設計、同步建設、同步開通運營的先例。
南京南站控制中心多線共享調度大廳
6B編組列車
成型盾構法隧道
工程獲獎情況:第十五屆中國土木工程詹天佑獎、2016-2017年度國家優(yōu)質工程獎、2015年度江蘇省優(yōu)質工程獎“揚子杯”、2015年度上海市市政工程金獎、2015年度全國優(yōu)秀工程勘察設計獎市政公用工程一等獎等獎項。同時,該項目研究成果總體達到國際先進水平,其中“地面出入式盾構法隧道技術”獲2015年度上海市科學進步一等獎、“敏感環(huán)境下復合地層盾構隧道工程綜合技術與應用”獲2016年度江蘇省科學技術三等獎,共形成專利21項(其中發(fā)明專利17項)、軟件著作權5項、省部級工法1項、論文41篇、專著2部。
目前,本工程研究成果已在全國多個城市軌道交通建設中推廣,近五年形成產值34.09億元,直接經濟效益3.56億元,提升了整個行業(yè)技術創(chuàng)新能級,取得了顯著的經濟和社會效益。