文(wen)章來源:中國鐵道建筑(zhu)總公司 發布時間:2018-08-23
8月20日,在吉林省(sheng)中部城市引松供(gong)水工程總(zong)干線(xian)二標段(duan),隨著(zhu)最后一塊巖體碎(sui)落,“長春號”巖石隧道(dao)掘進機(TBM)穿隧而(er)出,標志著(zhu)國產(chan)首臺大直徑敞開式(shi)TBM成功貫(guan)通吉林省(sheng)最大規模水利工程。

TBM始發步進(jin)
引(yin)松工程(cheng)是吉林省有史以來投資(zi)規模最(zui)大(da)(da)、輸水(shui)線(xian)路最(zui)長、受(shou)益面積(ji)最(zui)廣(guang)、施工難度最(zui)大(da)(da)的大(da)(da)型(xing)跨(kua)區域引(yin)調水(shui)工程(cheng),總干(gan)線(xian)二標(biao)段采用(yong)由中國(guo)鐵(tie)建重工集團、中國(guo)鐵(tie)建十八局集團聯(lian)合浙江大(da)(da)學(xue)、天津大(da)(da)學(xue)、中南大(da)(da)學(xue)等科研(yan)(yan)院(yuan)校依托國(guo)家863計劃重點項目“大(da)(da)直徑硬巖隧道掘(jue)進裝(zhuang)備(TBM)關鍵技術研(yan)(yan)究(jiu)及(ji)應用(yong)”課題(ti)自主研(yan)(yan)制的國(guo)產首臺大(da)(da)直徑敞(chang)開式TBM。
該項目自2011年申請國(guo)家(jia)立(li)項后(hou),組(zu)織行業內相關專家(jia)成立(li)了(le)以(yi)鐵建重工為首的(de)(de)樣(yang)機研(yan)發項目組(zu),在項目組(zu)的(de)(de)統(tong)一(yi)領導(dao)下開(kai)展(zhan)了(le)國(guo)產首臺大直徑TBM整(zheng)機設計技術、刀盤刀具、動力驅(qu)動與推進、系統(tong)集(ji)成、結(jie)構(gou)制造(zao)以(yi)及工程應(ying)用(yong)技術研(yan)究;并結(jie)合遼西(xi)北引(yin)水工程、西(xi)秦(qin)嶺蘭(lan)渝鐵路隧道、引(yin)漢濟(ji)渭、吉林引(yin)松等不(bu)同(tong)工程地質特點進行技術攻關,經過(guo)多年的(de)(de)技術儲(chu)備和(he)攻關,于2014年成功研(yan)制出國(guo)產首臺8米級大直徑敞開(kai)式TBM樣(yang)機。
2015年1月(yue),國產(chan)首臺大(da)直徑(jing)TBM部件陸續運(yun)達工地(di),鐵建重工服(fu)務團隊入駐現場,克服(fu)東北嚴(yan)寒冰凍的(de)氣(qi)候環境,以“三班倒”的(de)方式24小時(shi)不間(jian)斷作業,用短短55天時(shi)間(jian)快(kuai)于(yu)國外TBM廠家一倍(bei)的(de)速度完成組裝調試,并(bing)于(yu)3月(yue)18日開始試掘進。
在掘進期間,國產首臺大(da)直徑TBM施(shi)(shi)工(gong)最(zui)高(gao)日進尺(chi)86.5米,最(zui)高(gao)月(yue)進尺(chi)1209.8米,月(yue)平均(jun)進尺(chi)661.59米,刷新了國內敞開式TBM施(shi)(shi)工(gong)新紀錄;開創(chuang)了TBM同類(lei)斷面(mian)施(shi)(shi)工(gong)之最(zui),TBM完好率月(yue)均(jun)94.70%,最(zui)高(gao)達98.06%,TBM利用率月(yue)均(jun)56.85%,最(zui)高(gao)達66.86%,TBM施(shi)(shi)工(gong)水平達到國際領先。

在掘進(jin)后(hou)進(jin)行支(zhi)護的隧道
據(ju)了解,國產首臺大直(zhi)徑TBM施工(gong)標段隧(sui)道全長22.6千米,最(zui)小(xiao)開挖直(zhi)徑7.9米,最(zui)大埋深750米,最(zui)淺埋深34米,主要(yao)巖(yan)層為(wei)凝灰巖(yan)和花崗巖(yan),其中花崗巖(yan)占(zhan)50%以(yi)上,實測(ce)最(zui)大巖(yan)石抗壓(ya)強度(du)超過(guo)200兆帕(pa),局部伴隨20余條破(po)碎帶(dai)。
針對工(gong)(gong)(gong)程“長(chang)距離、巖(yan)層不穩(wen)定、較多(duo)斷裂帶、圍(wei)巖(yan)強(qiang)度軟(ruan)硬交接”等(deng)(deng)地(di)質(zhi)特點和技術難點,鐵建重(zhong)工(gong)(gong)(gong)聯合中(zhong)國(guo)鐵建十八局集團攻克了(le)隧(sui)道(dao)圍(wei)巖(yan)快速(su)掘(jue)進技術和TBM工(gong)(gong)(gong)程應(ying)用關(guan)鍵技術研(yan)究,聯合浙江大(da)(da)學、天津大(da)(da)學、中(zhong)南大(da)(da)學突破了(le)大(da)(da)直(zhi)徑(jing)TBM高(gao)效(xiao)破巖(yan)、多(duo)系統協調控制(zhi)(zhi)、大(da)(da)功率變載荷高(gao)精度電液控制(zhi)(zhi)系統設計與集成(cheng)、關(guan)鍵部(bu)件(jian)狀態(tai)監(jian)測與診斷技術以及大(da)(da)尺寸結構件(jian)加工(gong)(gong)(gong)制(zhi)(zhi)造等(deng)(deng)核心技術,為(wei)工(gong)(gong)(gong)程量身定制(zhi)(zhi)了(le)地(di)質(zhi)適應(ying)性(xing)強(qiang)、具有完全自主(zhu)知識產(chan)權的大(da)(da)直(zhi)徑(jing)TBM,把高(gao)強(qiang)度、高(gao)風險(xian)、高(gao)污染的隧(sui)道(dao)掘(jue)進作業轉變成(cheng)為(wei)相對安全、高(gao)效(xiao)的綠色施工(gong)(gong)(gong)模式(shi)。
國產首臺(tai)大(da)直徑TBM成功貫(guan)通吉林(lin)引(yin)松工程,打破了國外(wai)技術(shu)長期壟斷,推動(dong)了我(wo)國大(da)直徑全(quan)斷面(mian)隧(sui)(sui)道(dao)掘(jue)進(jin)裝備(bei)施(shi)(shi)工產業(ye)進(jin)步,提(ti)高(gao)了長大(da)隧(sui)(sui)道(dao)TBM施(shi)(shi)工水(shui)(shui)平,推動(dong)我(wo)國現代(dai)化隧(sui)(sui)道(dao)施(shi)(shi)工裝備(bei)和施(shi)(shi)工技術(shu)邁向世界領(ling)先水(shui)(shui)平。