文章來源:中國鐵(tie)道建筑總公司 發布時間:2018-08-23
8月20日,在吉(ji)林省中部城市引松供水工程總(zong)干線二標段(duan),隨著(zhu)最(zui)(zui)后(hou)一塊巖體碎落(luo),“長春(chun)號(hao)”巖石隧道(dao)掘進機(TBM)穿隧而出(chu),標志著(zhu)國產首臺大直徑敞開(kai)式TBM成(cheng)功貫通吉(ji)林省最(zui)(zui)大規模水利工程。

TBM始(shi)發(fa)步進
引松(song)工(gong)(gong)(gong)程是吉(ji)林省有史以來投(tou)資規模最大(da)、輸水(shui)線路最長、受益面積最廣(guang)、施(shi)工(gong)(gong)(gong)難度最大(da)的(de)大(da)型(xing)跨區域(yu)引調水(shui)工(gong)(gong)(gong)程,總(zong)干線二標段采用由(you)中國鐵(tie)建重(zhong)工(gong)(gong)(gong)集團、中國鐵(tie)建十八局(ju)集團聯合浙江大(da)學、天津大(da)學、中南大(da)學等科研(yan)院校依托國家863計劃重(zhong)點項(xiang)目“大(da)直徑(jing)硬(ying)巖(yan)隧道掘(jue)進裝備(TBM)關鍵技術研(yan)究及應用”課題自主研(yan)制的(de)國產(chan)首臺大(da)直徑(jing)敞開式TBM。
該項(xiang)(xiang)目自2011年(nian)申請國家立項(xiang)(xiang)后(hou),組(zu)織(zhi)行業內相關專家成(cheng)立了以鐵(tie)(tie)建重工為(wei)首的(de)樣(yang)機研(yan)(yan)發項(xiang)(xiang)目組(zu),在項(xiang)(xiang)目組(zu)的(de)統一領導下(xia)開(kai)展了國產首臺(tai)大(da)直(zhi)徑TBM整機設計技(ji)術(shu)(shu)(shu)、刀盤(pan)刀具(ju)、動力(li)驅動與推(tui)進、系統集成(cheng)、結(jie)(jie)構(gou)制(zhi)造以及工程(cheng)應用(yong)技(ji)術(shu)(shu)(shu)研(yan)(yan)究;并結(jie)(jie)合遼(liao)西北引(yin)水工程(cheng)、西秦(qin)嶺蘭渝鐵(tie)(tie)路隧(sui)道、引(yin)漢濟(ji)渭、吉(ji)林引(yin)松等不同(tong)工程(cheng)地質特(te)點(dian)進行技(ji)術(shu)(shu)(shu)攻(gong)關,經過多年(nian)的(de)技(ji)術(shu)(shu)(shu)儲(chu)備和攻(gong)關,于2014年(nian)成(cheng)功研(yan)(yan)制(zhi)出國產首臺(tai)8米級大(da)直(zhi)徑敞開(kai)式TBM樣(yang)機。
2015年1月(yue),國產首臺大(da)直(zhi)徑TBM部件陸續運達工地(di),鐵(tie)建重工服(fu)務團隊入駐現場,克服(fu)東北嚴(yan)寒冰凍的氣候環境(jing),以“三班倒”的方式24小(xiao)時不間(jian)斷作業,用(yong)短短55天(tian)時間(jian)快于國外(wai)TBM廠家一(yi)倍的速度完(wan)成組裝調試,并于3月(yue)18日開始(shi)試掘進。
在掘進期(qi)間,國(guo)產(chan)首(shou)臺大直徑TBM施(shi)工最高(gao)日進尺86.5米(mi),最高(gao)月進尺1209.8米(mi),月平均進尺661.59米(mi),刷新(xin)了國(guo)內敞(chang)開式TBM施(shi)工新(xin)紀(ji)錄;開創了TBM同類斷面施(shi)工之最,TBM完(wan)好率月均94.70%,最高(gao)達(da)98.06%,TBM利(li)用率月均56.85%,最高(gao)達(da)66.86%,TBM施(shi)工水平達(da)到國(guo)際領先。

在掘(jue)進(jin)后進(jin)行支護的隧道
據了解(jie),國(guo)產首臺大直(zhi)徑TBM施工標段隧道(dao)全長(chang)22.6千米,最(zui)(zui)(zui)小開(kai)挖直(zhi)徑7.9米,最(zui)(zui)(zui)大埋(mai)深750米,最(zui)(zui)(zui)淺(qian)埋(mai)深34米,主(zhu)要(yao)巖(yan)層為凝灰巖(yan)和花崗(gang)巖(yan),其中花崗(gang)巖(yan)占50%以上,實測最(zui)(zui)(zui)大巖(yan)石抗壓強度超過200兆帕,局部伴(ban)隨20余條破碎帶(dai)。
針對工(gong)程“長距(ju)離、巖(yan)(yan)層不穩(wen)定(ding)、較多(duo)斷(duan)(duan)裂帶、圍巖(yan)(yan)強度軟(ruan)硬交接”等地質(zhi)特點和技(ji)術(shu)難點,鐵(tie)建(jian)重工(gong)聯合中國鐵(tie)建(jian)十八局集(ji)團(tuan)攻克了隧(sui)道圍巖(yan)(yan)快速(su)掘進(jin)技(ji)術(shu)和TBM工(gong)程應(ying)用關(guan)鍵(jian)(jian)技(ji)術(shu)研究,聯合浙江大(da)學、天津大(da)學、中南(nan)大(da)學突破了大(da)直(zhi)(zhi)徑TBM高(gao)(gao)效(xiao)(xiao)破巖(yan)(yan)、多(duo)系統協調(diao)控制(zhi)、大(da)功率變(bian)(bian)載荷高(gao)(gao)精度電液控制(zhi)系統設計與(yu)(yu)集(ji)成、關(guan)鍵(jian)(jian)部件(jian)(jian)狀態(tai)監(jian)測與(yu)(yu)診(zhen)斷(duan)(duan)技(ji)術(shu)以(yi)及大(da)尺寸結構件(jian)(jian)加工(gong)制(zhi)造(zao)等核(he)心技(ji)術(shu),為工(gong)程量身(shen)定(ding)制(zhi)了地質(zhi)適應(ying)性強、具有完全自(zi)主知識產權的(de)(de)大(da)直(zhi)(zhi)徑TBM,把(ba)高(gao)(gao)強度、高(gao)(gao)風險、高(gao)(gao)污染的(de)(de)隧(sui)道掘進(jin)作業轉變(bian)(bian)成為相對安全、高(gao)(gao)效(xiao)(xiao)的(de)(de)綠色施工(gong)模(mo)式。
國(guo)產首臺大(da)直徑TBM成功貫通(tong)吉林(lin)引松工程,打(da)破了國(guo)外技術(shu)長(chang)期壟斷(duan),推(tui)動(dong)了我國(guo)大(da)直徑全斷(duan)面隧(sui)道(dao)掘進裝備(bei)施工產業進步(bu),提高了長(chang)大(da)隧(sui)道(dao)TBM施工水平,推(tui)動(dong)我國(guo)現代(dai)化隧(sui)道(dao)施工裝備(bei)和施工技術(shu)邁向世(shi)界領(ling)先水平。