4月18日，世界最大斷面組合式矩形頂管機“大禹掘進號”在深圳地鐵12號線二期工程沙三站順利始發。這標志著我國繁華城區復雜環境暗挖施工領域工程理論與技術水平、關鍵設備研發制造能力的提升與進步，實現了地鐵車站施工工法的重大創新，填補了我國在機械化地鐵暗挖車站施工方面的空白，

深圳大學為該項目的實施提供了多方面的技術支持，其提供的理論研究和技術分析成果意味著深大在這個領域已經站在世界最前沿。

深大院士領銜，破解難題

沙三站地處城市繁華城區，周邊建筑物多，地下水充沛，地質條件復雜。若采用傳統的明挖法施工，則面臨著交通疏解，大量管線、綠化及物業改遷等難題，且勞動力投入大，機械化程度低，安全風險大，質量控制難，工程建設工期長、造價高。

為了破解難題，中國工程院院士、深圳大學土木與交通工程學院院長陳湘生擔任團隊負責人，深圳市地鐵集團聯合深圳大學、中鐵裝備和中國電建等單位組建科研團隊，開展了廣東省重點領域研發計劃“現代工程技術”重點專項《繁華城區地鐵暗挖車站關鍵技術》項目研究工作，深圳地鐵12號線二期工程沙三站為該項目的示范性應用工程。

項目科研團隊攻堅克難，針對沙三站研制了新型暗挖施工裝備——世界上開挖面積最大（寬11.29米、高13.55米）的矩形頂管機“大禹掘進號”。裝備由兩臺設備上下組合而成，采用多刀盤多螺機協同工作的姿態控制技術，實現了超高掌子面水土壓力平衡和左右兩次零間隙施工裝備技術的重大突破。

項目科研團隊還通過攻克超大斷面組合頂管暗挖車站管片井下拼裝、始發接收、左右線密貼頂進、近距離下穿箱涵變形控制、結構體系轉換等技術難題，形成了繁華城區地鐵暗挖車站施工成套技術。

同時，基于深鐵集團安全監測管理平臺和大數據分析平臺，開發建設了濱海繁華城區暗挖地鐵車站建設信息化智能管理平臺，實現車站建設過程實時信息化智能管控。

“深大在這個領域已經站在世界最前沿”

“本次始發的組合頂管機應用于地層變形難預測的繁華城區地下工程建設，是頂管技術創新的重大突破、更是地鐵車站新型暗挖技術應用的一次重大跨越，具有里程碑式的意義。”陳湘生說。

機械化暗挖施工技術在示范工程沙三站的成功應用，不僅解決了制約區域地下軌道交通大規模快速建設與區域內繁華城區城市環境、經濟社會發展的矛盾，還減少了勞動力投入和安全風險，并提升了工程質量和工效，縮短了工期，降低了綜合成本，實現了地鐵車站建筑工業化。

頂管機投入使用后，原本需要占用道路三年左右的施工時間預計可以縮短為三個月，不但減少了建設過程中的交通擁堵難題，還能減少施工材料使用，相較于普通開挖可以節省大約20%的成本。

“此次項目就超大型斷面的頂管技術應用來說，是全球首次，無同類經驗借鑒。”陳湘生表示，該項目共有6大課題，深圳大學承擔了“繁華城區地鐵暗挖車站施工環境影響效應評估”的課題。

在考慮裝備和周圍地層的相互作用時，如何才能讓頂管頂進時保持地表穩定，如何解決周圍的土與設備之間的協同、推進過程中不塌方、鄰近建構筑物不破壞等問題，是深圳大學承擔的關鍵任務。

“深圳大學此次從建造理念、結構方案、結構受力分析、施工環境影響、現場監測等多個方面為項目實施提供技術支持，提供的理論研究和技術分析成果意味著深大在這個領域已經站在世界最前沿，具備了引領世界在此領域發展的能力。”

（李世卓 李婷 韓曉飛）