4月18日，世界最大断面组合式矩形顶管机“大禹掘进号”在深圳地铁12号线二期工程沙三站顺利始发。这标志着我国繁华城区复杂环境暗挖施工领域工程理论与技术水平、关键设备研发制造能力的提升与进步，实现了地铁车站施工工法的重大创新，填补了我国在机械化地铁暗挖车站施工方面的空白，

深圳大学为该项目的实施提供了多方面的技术支持，其提供的理论研究和技术分析成果意味着深大在这个领域已经站在世界最前沿。

深大院士领衔，破解难题

沙三站地处城市繁华城区，周边建筑物多，地下水充沛，地质条件复杂。若采用传统的明挖法施工，则面临着交通疏解，大量管线、绿化及物业改迁等难题，且劳动力投入大，机械化程度低，安全风险大，质量控制难，工程建设工期长、造价高。

为了破解难题，中国工程院院士、深圳大学土木与交通工程学院院长陈湘生担任团队负责人，深圳市地铁集团联合深圳大学、中铁装备和中国电建等单位组建科研团队，开展了广东省重点领域研发计划“现代工程技术”重点专项《繁华城区地铁暗挖车站关键技术》项目研究工作，深圳地铁12号线二期工程沙三站为该项目的示范性应用工程。

项目科研团队攻坚克难，针对沙三站研制了新型暗挖施工装备——世界上开挖面积最大（宽11.29米、高13.55米）的矩形顶管机“大禹掘进号”。装备由两台设备上下组合而成，采用多刀盘多螺机协同工作的姿态控制技术，实现了超高掌子面水土压力平衡和左右两次零间隙施工装备技术的重大突破。

项目科研团队还通过攻克超大断面组合顶管暗挖车站管片井下拼装、始发接收、左右线密贴顶进、近距离下穿箱涵变形控制、结构体系转换等技术难题，形成了繁华城区地铁暗挖车站施工成套技术。

同时，基于深铁集团安全监测管理平台和大数据分析平台，开发建设了滨海繁华城区暗挖地铁车站建设信息化智能管理平台，实现车站建设过程实时信息化智能管控。

“深大在这个领域已经站在世界最前沿”

“本次始发的组合顶管机应用于地层变形难预测的繁华城区地下工程建设，是顶管技术创新的重大突破、更是地铁车站新型暗挖技术应用的一次重大跨越，具有里程碑式的意义。”陈湘生说。

机械化暗挖施工技术在示范工程沙三站的成功应用，不仅解决了制约区域地下轨道交通大规模快速建设与区域内繁华城区城市环境、经济社会发展的矛盾，还减少了劳动力投入和安全风险，并提升了工程质量和工效，缩短了工期，降低了综合成本，实现了地铁车站建筑工业化。

顶管机投入使用后，原本需要占用道路三年左右的施工时间预计可以缩短为三个月，不但减少了建设过程中的交通拥堵难题，还能减少施工材料使用，相较于普通开挖可以节省大约20%的成本。

“此次项目就超大型断面的顶管技术应用来说，是全球首次，无同类经验借鉴。”陈湘生表示，该项目共有6大课题，深圳大学承担了“繁华城区地铁暗挖车站施工环境影响效应评估”的课题。

在考虑装备和周围地层的相互作用时，如何才能让顶管顶进时保持地表稳定，如何解决周围的土与设备之间的协同、推进过程中不塌方、邻近建构筑物不破坏等问题，是深圳大学承担的关键任务。

“深圳大学此次从建造理念、结构方案、结构受力分析、施工环境影响、现场监测等多个方面为项目实施提供技术支持，提供的理论研究和技术分析成果意味着深大在这个领域已经站在世界最前沿，具备了引领世界在此领域发展的能力。”

（李世卓 李婷 韩晓飞）