國產首臺大直徑巖石隧道掘進機穿隧成功
國產首臺大直徑巖石隧道掘進機穿隧成功

文章來源:中國鐵(tie)道建筑總公司 發布時間(jian):2018-08-23
8月20日,在吉林省(sheng)中部城市引松供水(shui)工程總干線二標(biao)段(duan),隨著最后一塊巖體碎落,“長春號”巖石隧道掘進機(TBM)穿隧而出,標(biao)志著國(guo)產首臺大直(zhi)徑敞開(kai)式(shi)TBM成功貫通(tong)吉林省(sheng)最大規模水(shui)利工程。
TBM始發步進
引松(song)工(gong)程是(shi)吉林(lin)省有(you)史以來投(tou)資規模最大(da)、輸水(shui)線(xian)路最長、受益面(mian)積最廣、施工(gong)難(nan)度最大(da)的(de)大(da)型(xing)跨區域引調水(shui)工(gong)程,總干線(xian)二(er)標(biao)段(duan)采用(yong)由中國(guo)鐵(tie)建重工(gong)集團(tuan)、中國(guo)鐵(tie)建十(shi)八局(ju)集團(tuan)聯合浙江大(da)學、天津大(da)學、中南(nan)大(da)學等科研院校依托國(guo)家863計劃重點項目“大(da)直徑硬(ying)巖隧道(dao)掘(jue)進裝備(bei)(TBM)關鍵技術研究及應用(yong)”課題自主研制的(de)國(guo)產首(shou)臺大(da)直徑敞開式TBM。
該(gai)項(xiang)目自2011年(nian)申請國(guo)家立項(xiang)后,組(zu)(zu)織行(xing)業(ye)內相關(guan)專家成(cheng)立了以鐵建重工(gong)為(wei)首(shou)(shou)的(de)樣機研發(fa)項(xiang)目組(zu)(zu),在項(xiang)目組(zu)(zu)的(de)統(tong)一(yi)領導(dao)下(xia)開展了國(guo)產首(shou)(shou)臺大直(zhi)徑(jing)TBM整(zheng)機設(she)計技術、刀盤刀具、動力驅動與推進、系統(tong)集成(cheng)、結構制造以及工(gong)程應用技術研究;并(bing)結合遼西(xi)北引水工(gong)程、西(xi)秦嶺(ling)蘭渝鐵路(lu)隧(sui)道、引漢(han)濟渭、吉林引松等不同工(gong)程地質(zhi)特點進行(xing)技術攻關(guan),經過多年(nian)的(de)技術儲備和攻關(guan),于(yu)2014年(nian)成(cheng)功研制出(chu)國(guo)產首(shou)(shou)臺8米級(ji)大直(zhi)徑(jing)敞開式TBM樣機。
2015年1月,國產首臺大(da)直徑(jing)TBM部件陸續運(yun)達(da)工地,鐵(tie)建重工服(fu)務團隊入(ru)駐(zhu)現場(chang),克服(fu)東北嚴寒冰凍(dong)的氣(qi)候環(huan)境,以“三班倒”的方式24小時(shi)不(bu)間(jian)斷作業,用(yong)短(duan)短(duan)55天時(shi)間(jian)快于國外(wai)TBM廠家一倍(bei)的速度(du)完成組裝調試(shi),并于3月18日開始試(shi)掘進(jin)。
在掘進期(qi)間,國產首臺大(da)直(zhi)徑(jing)TBM施工最(zui)高(gao)日進尺(chi)(chi)86.5米(mi),最(zui)高(gao)月(yue)(yue)進尺(chi)(chi)1209.8米(mi),月(yue)(yue)平(ping)均(jun)進尺(chi)(chi)661.59米(mi),刷新了國內敞開式TBM施工新紀錄;開創(chuang)了TBM同類斷面(mian)施工之最(zui),TBM完(wan)好率(lv)月(yue)(yue)均(jun)94.70%,最(zui)高(gao)達98.06%,TBM利用(yong)率(lv)月(yue)(yue)均(jun)56.85%,最(zui)高(gao)達66.86%,TBM施工水平(ping)達到國際(ji)領先。
在掘進(jin)后進(jin)行支護的(de)隧道(dao)
據了(le)解(jie),國產首(shou)臺大直徑TBM施工標(biao)段隧道全長22.6千米,最(zui)(zui)小開挖直徑7.9米,最(zui)(zui)大埋(mai)深(shen)750米,最(zui)(zui)淺(qian)埋(mai)深(shen)34米,主要巖(yan)層(ceng)為凝灰巖(yan)和花崗巖(yan),其中花崗巖(yan)占50%以上,實測最(zui)(zui)大巖(yan)石抗壓強度超(chao)過200兆帕(pa),局部伴隨20余條破碎帶。
針對工程“長(chang)距離、巖(yan)層不穩定(ding)、較多斷(duan)裂帶、圍(wei)巖(yan)強(qiang)度(du)軟硬交接”等地質特點(dian)和(he)技(ji)術(shu)(shu)難(nan)點(dian),鐵建(jian)重工聯(lian)合(he)中國鐵建(jian)十八局集(ji)團攻克了(le)隧道圍(wei)巖(yan)快速掘進(jin)技(ji)術(shu)(shu)和(he)TBM工程應用關鍵技(ji)術(shu)(shu)研究,聯(lian)合(he)浙江大學、天(tian)津大學、中南大學突破了(le)大直徑(jing)TBM高效破巖(yan)、多系統(tong)(tong)協調控(kong)制、大功率變載荷高精度(du)電(dian)液控(kong)制系統(tong)(tong)設計與集(ji)成、關鍵部件狀態監(jian)測與診斷(duan)技(ji)術(shu)(shu)以及大尺寸結構(gou)件加工制造等核(he)心技(ji)術(shu)(shu),為工程量身定(ding)制了(le)地質適應性(xing)強(qiang)、具有(you)完全(quan)自主知識產權(quan)的(de)大直徑(jing)TBM,把高強(qiang)度(du)、高風險(xian)、高污染的(de)隧道掘進(jin)作業轉(zhuan)變成為相對安全(quan)、高效的(de)綠色施工模(mo)式(shi)。
國(guo)(guo)產(chan)首臺(tai)大直徑TBM成功貫通吉(ji)林引松工(gong)程,打破了國(guo)(guo)外(wai)技術(shu)長(chang)(chang)期壟斷(duan),推動了我(wo)國(guo)(guo)大直徑全(quan)斷(duan)面隧道(dao)(dao)掘進裝(zhuang)(zhuang)備施(shi)工(gong)產(chan)業進步,提高了長(chang)(chang)大隧道(dao)(dao)TBM施(shi)工(gong)水平(ping),推動我(wo)國(guo)(guo)現代化(hua)隧道(dao)(dao)施(shi)工(gong)裝(zhuang)(zhuang)備和施(shi)工(gong)技術(shu)邁向世界領先水平(ping)。