文章來源:中國鐵道建筑總公司 發布時間(jian):2018-08-23
8月20日(ri),在吉林省(sheng)中部城市(shi)引松供水工程總干線二(er)標段,隨著最后(hou)一塊巖(yan)(yan)體(ti)碎落(luo),“長春號”巖(yan)(yan)石隧道掘(jue)進(jin)機(TBM)穿隧而出(chu),標志著國(guo)產(chan)首臺(tai)大(da)直徑敞開式TBM成功(gong)貫(guan)通吉林省(sheng)最大(da)規模水利工程。

TBM始發(fa)步進
引(yin)松工(gong)程是吉林省有(you)史(shi)以來投(tou)資規(gui)模最(zui)(zui)大(da)(da)、輸水線路(lu)最(zui)(zui)長、受益面積最(zui)(zui)廣、施工(gong)難度最(zui)(zui)大(da)(da)的大(da)(da)型跨區域引(yin)調(diao)水工(gong)程,總(zong)干線二標段采(cai)用由中國鐵建重工(gong)集團、中國鐵建十八(ba)局(ju)集團聯合(he)浙(zhe)江(jiang)大(da)(da)學(xue)(xue)、天(tian)津大(da)(da)學(xue)(xue)、中南大(da)(da)學(xue)(xue)等(deng)科研院校依托國家863計劃重點項目“大(da)(da)直徑(jing)硬巖隧道(dao)掘(jue)進裝備(TBM)關鍵技術研究及應用”課題自主研制的國產首臺大(da)(da)直徑(jing)敞開式TBM。
該項(xiang)目(mu)自2011年申請國(guo)家立項(xiang)后,組(zu)織行業內相關(guan)專家成立了以鐵建重工(gong)為首的樣機(ji)研發項(xiang)目(mu)組(zu),在項(xiang)目(mu)組(zu)的統(tong)(tong)一領導下開展(zhan)了國(guo)產首臺大直(zhi)徑TBM整機(ji)設計技(ji)術(shu)、刀盤刀具、動(dong)力(li)驅動(dong)與推進、系統(tong)(tong)集成、結(jie)構制造(zao)以及(ji)工(gong)程(cheng)應用技(ji)術(shu)研究(jiu);并結(jie)合(he)遼西(xi)北引水工(gong)程(cheng)、西(xi)秦嶺蘭渝鐵路(lu)隧道、引漢濟(ji)渭(wei)、吉林引松等不同工(gong)程(cheng)地質特點進行技(ji)術(shu)攻關(guan),經過多年的技(ji)術(shu)儲備和(he)攻關(guan),于2014年成功研制出(chu)國(guo)產首臺8米級大直(zhi)徑敞開式TBM樣機(ji)。
2015年(nian)1月,國產首臺大直徑(jing)TBM部件陸續運達(da)工地(di),鐵建重工服(fu)務團隊入(ru)駐(zhu)現場,克(ke)服(fu)東北嚴寒冰凍的(de)氣候環境(jing),以“三班倒”的(de)方(fang)式24小時(shi)不(bu)間斷作業,用短短55天時(shi)間快于國外TBM廠家一倍的(de)速度完成組裝調(diao)試,并于3月18日開(kai)始(shi)試掘進。
在掘進期(qi)間(jian),國(guo)產首(shou)臺大直(zhi)徑TBM施工最(zui)高日進尺86.5米(mi),最(zui)高月(yue)(yue)(yue)進尺1209.8米(mi),月(yue)(yue)(yue)平均(jun)(jun)進尺661.59米(mi),刷新了國(guo)內敞開式TBM施工新紀錄(lu);開創了TBM同類斷面施工之(zhi)最(zui),TBM完好率(lv)月(yue)(yue)(yue)均(jun)(jun)94.70%,最(zui)高達98.06%,TBM利用(yong)率(lv)月(yue)(yue)(yue)均(jun)(jun)56.85%,最(zui)高達66.86%,TBM施工水(shui)平達到國(guo)際領先(xian)。

在掘進(jin)后進(jin)行支護的隧道(dao)
據(ju)了解(jie),國產首臺大(da)直徑TBM施工標段隧道全長22.6千米,最小開挖直徑7.9米,最大(da)埋深750米,最淺埋深34米,主要巖(yan)層為凝灰巖(yan)和花崗(gang)巖(yan),其中花崗(gang)巖(yan)占50%以(yi)上,實測最大(da)巖(yan)石抗壓強度超過200兆(zhao)帕(pa),局部伴隨20余條破碎帶。
針(zhen)對工程“長(chang)距(ju)離、巖層不穩(wen)定、較多斷裂帶(dai)、圍巖強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)軟(ruan)硬交接”等(deng)地質特(te)點和技術(shu)難點,鐵建重工聯合中國鐵建十(shi)八局集團(tuan)攻克了(le)隧道圍巖快(kuai)速掘(jue)進技術(shu)和TBM工程應用關鍵技術(shu)研(yan)究(jiu),聯合浙江大學(xue)、天津大學(xue)、中南大學(xue)突破了(le)大直(zhi)徑TBM高(gao)效(xiao)破巖、多系(xi)統協(xie)調控制(zhi)、大功率變(bian)載荷高(gao)精度(du)(du)(du)電液控制(zhi)系(xi)統設(she)計與集成、關鍵部件狀態監測與診斷技術(shu)以及大尺寸結構件加工制(zhi)造等(deng)核心技術(shu),為(wei)工程量身定制(zhi)了(le)地質適(shi)應性強(qiang)(qiang)、具有完全自主知識產(chan)權(quan)的大直(zhi)徑TBM,把高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)、高(gao)風險、高(gao)污(wu)染的隧道掘(jue)進作業轉變(bian)成為(wei)相對安全、高(gao)效(xiao)的綠色施工模式。
國(guo)(guo)(guo)產(chan)首臺(tai)大(da)直(zhi)徑(jing)TBM成功貫通吉(ji)林引松(song)工程,打破了國(guo)(guo)(guo)外技(ji)術長(chang)(chang)期壟斷,推動了我國(guo)(guo)(guo)大(da)直(zhi)徑(jing)全斷面隧道(dao)掘進裝(zhuang)備施工產(chan)業進步,提高了長(chang)(chang)大(da)隧道(dao)TBM施工水平(ping),推動我國(guo)(guo)(guo)現代化隧道(dao)施工裝(zhuang)備和施工技(ji)術邁向(xiang)世(shi)界領(ling)先水平(ping)。