文章來(lai)源:中(zhong)國鐵道建筑總公司 發布時間:2018-08-23
8月(yue)20日,在吉林省中部城市引松供水(shui)(shui)工程(cheng)總(zong)干線(xian)二標段,隨(sui)著最后(hou)一(yi)塊巖體碎落(luo),“長春(chun)號”巖石(shi)隧道(dao)掘進機(TBM)穿隧而出,標志著國產首臺大直徑敞開式TBM成功貫通吉林省最大規模水(shui)(shui)利工程(cheng)。

TBM始發步進(jin)
引(yin)(yin)松工程是吉林省有史以(yi)來投資規模最大(da)(da)(da)、輸水線路最長(chang)、受益(yi)面積(ji)最廣(guang)、施工難(nan)度最大(da)(da)(da)的大(da)(da)(da)型(xing)跨(kua)區域引(yin)(yin)調水工程,總干線二標(biao)段采用由中(zhong)國(guo)鐵建重工集團、中(zhong)國(guo)鐵建十八局集團聯合浙江(jiang)大(da)(da)(da)學、天(tian)津大(da)(da)(da)學、中(zhong)南(nan)大(da)(da)(da)學等科研院校依托國(guo)家(jia)863計劃重點項目“大(da)(da)(da)直(zhi)徑硬巖(yan)隧(sui)道掘進裝(zhuang)備(TBM)關鍵技術研究及應用”課題自(zi)主研制的國(guo)產首臺大(da)(da)(da)直(zhi)徑敞開式TBM。
該項(xiang)(xiang)目自2011年申請國(guo)家(jia)立項(xiang)(xiang)后,組織行業內相關(guan)專(zhuan)家(jia)成立了以鐵建(jian)重工為首(shou)的(de)樣(yang)機(ji)研發項(xiang)(xiang)目組,在項(xiang)(xiang)目組的(de)統(tong)一領導(dao)下開(kai)展了國(guo)產首(shou)臺大(da)直(zhi)徑TBM整機(ji)設計技術、刀盤刀具(ju)、動力驅動與推進、系統(tong)集(ji)成、結構(gou)制造以及工程(cheng)應用技術研究;并結合遼西北引(yin)水工程(cheng)、西秦(qin)嶺蘭渝鐵路隧(sui)道(dao)、引(yin)漢濟(ji)渭、吉林(lin)引(yin)松等不同工程(cheng)地質特(te)點進行技術攻關(guan),經(jing)過多年的(de)技術儲備和攻關(guan),于(yu)2014年成功研制出國(guo)產首(shou)臺8米級大(da)直(zhi)徑敞開(kai)式TBM樣(yang)機(ji)。
2015年1月(yue)(yue),國(guo)產首臺大直徑TBM部件陸(lu)續運達工地,鐵建(jian)重工服(fu)務團隊入駐現(xian)場,克服(fu)東北嚴寒冰(bing)凍的氣候(hou)環(huan)境,以“三班倒”的方式24小(xiao)時不間斷作業,用短(duan)短(duan)55天(tian)時間快于(yu)國(guo)外TBM廠家一(yi)倍的速度完成組裝調試,并于(yu)3月(yue)(yue)18日(ri)開始試掘進。
在(zai)掘進(jin)期(qi)間,國(guo)產首臺大直徑TBM施(shi)(shi)工(gong)最高(gao)日進(jin)尺(chi)86.5米,最高(gao)月進(jin)尺(chi)1209.8米,月平均(jun)進(jin)尺(chi)661.59米,刷新了(le)國(guo)內(nei)敞(chang)開式TBM施(shi)(shi)工(gong)新紀錄;開創了(le)TBM同類斷面施(shi)(shi)工(gong)之最,TBM完好率(lv)月均(jun)94.70%,最高(gao)達(da)98.06%,TBM利用率(lv)月均(jun)56.85%,最高(gao)達(da)66.86%,TBM施(shi)(shi)工(gong)水(shui)平達(da)到國(guo)際領先。

在掘進后進行支護的隧道
據(ju)了解,國產首臺大(da)直(zhi)徑TBM施(shi)工標(biao)段隧道全(quan)長22.6千米(mi),最小開挖(wa)直(zhi)徑7.9米(mi),最大(da)埋深(shen)750米(mi),最淺埋深(shen)34米(mi),主要巖(yan)層為凝灰巖(yan)和(he)花崗巖(yan),其中(zhong)花崗巖(yan)占(zhan)50%以上,實測最大(da)巖(yan)石抗(kang)壓強度超過(guo)200兆帕,局部伴隨20余條破(po)碎帶(dai)。
針(zhen)對工(gong)程“長距離、巖(yan)層不穩(wen)定、較多(duo)斷裂(lie)帶、圍(wei)(wei)巖(yan)強(qiang)度軟硬(ying)交接”等地(di)質特(te)點和(he)技(ji)術(shu)(shu)難點,鐵(tie)建重工(gong)聯合(he)中國鐵(tie)建十(shi)八局集團攻克了(le)隧(sui)道圍(wei)(wei)巖(yan)快速掘進技(ji)術(shu)(shu)和(he)TBM工(gong)程應用關(guan)鍵技(ji)術(shu)(shu)研究(jiu),聯合(he)浙(zhe)江大學、天津大學、中南大學突(tu)破了(le)大直徑TBM高(gao)(gao)(gao)效(xiao)(xiao)破巖(yan)、多(duo)系(xi)統協調控制、大功率變(bian)載荷高(gao)(gao)(gao)精度電液(ye)控制系(xi)統設計(ji)與(yu)集成、關(guan)鍵部件(jian)狀態監測與(yu)診斷技(ji)術(shu)(shu)以(yi)及大尺寸結構件(jian)加工(gong)制造(zao)等核心(xin)技(ji)術(shu)(shu),為工(gong)程量身定制了(le)地(di)質適應性強(qiang)、具有(you)完(wan)全自主知識產(chan)權的大直徑TBM,把高(gao)(gao)(gao)強(qiang)度、高(gao)(gao)(gao)風險、高(gao)(gao)(gao)污染的隧(sui)道掘進作業轉變(bian)成為相(xiang)對安全、高(gao)(gao)(gao)效(xiao)(xiao)的綠色施(shi)工(gong)模式(shi)。
國(guo)(guo)產首(shou)臺大(da)直徑TBM成功貫通吉林引松(song)工(gong)程,打破了(le)國(guo)(guo)外技術長(chang)(chang)期(qi)壟(long)斷,推動了(le)我(wo)國(guo)(guo)大(da)直徑全斷面隧(sui)道(dao)掘進裝(zhuang)備(bei)施工(gong)產業進步,提高了(le)長(chang)(chang)大(da)隧(sui)道(dao)TBM施工(gong)水(shui)平,推動我(wo)國(guo)(guo)現(xian)代化隧(sui)道(dao)施工(gong)裝(zhuang)備(bei)和施工(gong)技術邁向世界領先水(shui)平。