文章來源:中國鐵道建筑總公司(si) 發(fa)布時間:2018-08-23
8月20日,在(zai)吉林(lin)省(sheng)中(zhong)部城市(shi)引松供水工(gong)程(cheng)總(zong)干線(xian)二(er)標段,隨著(zhu)最后一(yi)塊巖體碎(sui)落,“長(chang)春號(hao)”巖石(shi)隧道掘進機(TBM)穿隧而出(chu),標志著(zhu)國(guo)產首臺大(da)直徑(jing)敞開式TBM成功貫通吉林(lin)省(sheng)最大(da)規(gui)模水利工(gong)程(cheng)。

TBM始發(fa)步(bu)進(jin)
引松工(gong)程(cheng)是吉林省有史以來投資規(gui)模(mo)最(zui)大(da)、輸水線(xian)路最(zui)長、受益面積最(zui)廣、施工(gong)難度最(zui)大(da)的大(da)型跨區域引調水工(gong)程(cheng),總干(gan)線(xian)二標(biao)段采用(yong)由中國(guo)鐵建重工(gong)集團、中國(guo)鐵建十八局集團聯合浙江大(da)學、天津(jin)大(da)學、中南(nan)大(da)學等科(ke)研院校依托(tuo)國(guo)家(jia)863計(ji)劃(hua)重點項目“大(da)直徑硬巖隧(sui)道掘(jue)進裝備(TBM)關鍵技術研究及應用(yong)”課題自主研制(zhi)的國(guo)產首臺大(da)直徑敞(chang)開式TBM。
該項目(mu)自2011年申請(qing)國(guo)家立項后,組織行業內相(xiang)關(guan)(guan)專家成(cheng)立了以鐵建重工為首的(de)樣機(ji)研(yan)發項目(mu)組,在項目(mu)組的(de)統一領導下開展(zhan)了國(guo)產(chan)首臺大直徑TBM整機(ji)設計技(ji)(ji)術、刀盤刀具、動力(li)驅動與推進、系統集成(cheng)、結構制造以及工程(cheng)應用技(ji)(ji)術研(yan)究;并結合遼西(xi)北引水工程(cheng)、西(xi)秦嶺蘭渝鐵路隧道(dao)、引漢(han)濟(ji)渭、吉林引松等不(bu)同(tong)工程(cheng)地質(zhi)特點(dian)進行技(ji)(ji)術攻關(guan)(guan),經過多年的(de)技(ji)(ji)術儲(chu)備(bei)和攻關(guan)(guan),于(yu)2014年成(cheng)功研(yan)制出(chu)國(guo)產(chan)首臺8米級大直徑敞開式TBM樣機(ji)。
2015年(nian)1月,國(guo)產首臺大直徑(jing)TBM部件陸續運達工地,鐵建重工服務團隊(dui)入駐(zhu)現場,克服東北嚴(yan)寒冰凍的氣候環境,以(yi)“三班倒”的方式24小時不(bu)間斷作業,用短(duan)短(duan)55天時間快于(yu)國(guo)外TBM廠家一(yi)倍(bei)的速度完(wan)成組(zu)裝調(diao)試,并于(yu)3月18日開始(shi)試掘進。
在掘進(jin)(jin)期間,國產首(shou)臺大直徑TBM施(shi)(shi)(shi)工(gong)最高日進(jin)(jin)尺(chi)86.5米(mi),最高月(yue)進(jin)(jin)尺(chi)1209.8米(mi),月(yue)平(ping)均(jun)進(jin)(jin)尺(chi)661.59米(mi),刷新了國內敞開(kai)(kai)式TBM施(shi)(shi)(shi)工(gong)新紀錄;開(kai)(kai)創了TBM同類(lei)斷面施(shi)(shi)(shi)工(gong)之最,TBM完好率月(yue)均(jun)94.70%,最高達98.06%,TBM利用(yong)率月(yue)均(jun)56.85%,最高達66.86%,TBM施(shi)(shi)(shi)工(gong)水平(ping)達到(dao)國際領先。

在(zai)掘進(jin)后進(jin)行(xing)支護的隧(sui)道
據了解,國(guo)產(chan)首臺(tai)大直徑TBM施(shi)工標段隧道(dao)全長22.6千米(mi),最(zui)小開挖直徑7.9米(mi),最(zui)大埋深750米(mi),最(zui)淺埋深34米(mi),主要巖(yan)(yan)層為凝灰(hui)巖(yan)(yan)和花(hua)崗巖(yan)(yan),其中花(hua)崗巖(yan)(yan)占50%以上,實測(ce)最(zui)大巖(yan)(yan)石抗壓強度超(chao)過200兆帕,局部伴隨20余條破碎帶。
針對工(gong)程(cheng)“長距離、巖層不(bu)穩定、較多斷裂帶、圍巖強度(du)軟(ruan)硬(ying)交接”等地(di)質特(te)點和技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)難點,鐵建重工(gong)聯合中(zhong)(zhong)國(guo)鐵建十八局(ju)集團(tuan)攻(gong)克(ke)了(le)隧道(dao)圍巖快速掘(jue)進技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)和TBM工(gong)程(cheng)應用關(guan)鍵(jian)(jian)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)研究,聯合浙江(jiang)大(da)(da)(da)學、天津大(da)(da)(da)學、中(zhong)(zhong)南大(da)(da)(da)學突破了(le)大(da)(da)(da)直徑TBM高(gao)效破巖、多系統協調控制、大(da)(da)(da)功率變載荷高(gao)精度(du)電液控制系統設計與(yu)(yu)集成(cheng)、關(guan)鍵(jian)(jian)部(bu)件狀態監測與(yu)(yu)診斷技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)以及(ji)大(da)(da)(da)尺(chi)寸結構件加工(gong)制造等核(he)心(xin)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu),為工(gong)程(cheng)量身定制了(le)地(di)質適應性強、具(ju)有完全自主(zhu)知識(shi)產權的(de)大(da)(da)(da)直徑TBM,把高(gao)強度(du)、高(gao)風險、高(gao)污染的(de)隧道(dao)掘(jue)進作業轉變成(cheng)為相(xiang)對安全、高(gao)效的(de)綠色施工(gong)模式。
國(guo)產首臺大直徑(jing)TBM成功貫通吉(ji)林引松工(gong)(gong)程,打破了國(guo)外技術(shu)長期壟斷(duan),推(tui)動了我國(guo)大直徑(jing)全(quan)斷(duan)面隧(sui)道(dao)掘進裝備(bei)施工(gong)(gong)產業進步,提高了長大隧(sui)道(dao)TBM施工(gong)(gong)水(shui)平(ping)(ping),推(tui)動我國(guo)現代化(hua)隧(sui)道(dao)施工(gong)(gong)裝備(bei)和施工(gong)(gong)技術(shu)邁向世界領先水(shui)平(ping)(ping)。