中國國產(chǎn)首臺大直徑巖石隧道掘進機首次在工程上應(yīng)用貫通

　　在吉林省中部城市引松供水工程總干線二標段，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。22日，中國國產(chǎn)首臺大直徑敞開式TBM在吉林省最大規(guī)模水利工程成功貫通。這也是該TBM首次在工程上應(yīng)用貫通。

 

　　引松工程是吉林省有史以來投資規(guī)模最大、輸水線路最長、受益面積最廣、施工難度最高的大型跨區(qū)域引調(diào)水工程，總干線二標段采用由中國鐵建重工集團、中國鐵建十八局集團聯(lián)合浙江大學、天津大學、中南大學等科研院校依托國家863計劃重點項目“大直徑硬巖隧道掘進裝備(TBM)關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用”課題自主研制的國產(chǎn)首臺大直徑敞開式TBM。

 

　　該項目自2011年申請國家立項后，組織行業(yè)內(nèi)相關(guān)專家成立了以鐵建重工為首的樣機研發(fā)項目組，在項目組的統(tǒng)一領(lǐng)導下開展了國產(chǎn)首臺大直徑TBM整機設(shè)計技術(shù)、刀盤刀具、動力驅(qū)動與推進、系統(tǒng)集成、結(jié)構(gòu)制造以及工程應(yīng)用技術(shù)研究；并結(jié)合遼西北引水工程、西秦嶺蘭渝鐵路隧道、引漢濟渭、吉林引松等不同工程地質(zhì)特點進行技術(shù)攻關(guān)，經(jīng)過多年的技術(shù)儲備和攻關(guān)，于2014年成功研制出國產(chǎn)首臺8米級大直徑敞開式TBM樣機。

 

　　2015年1月，國產(chǎn)首臺大直徑TBM部件陸續(xù)運達工地，鐵建重工服務(wù)團隊入駐現(xiàn)場，克服東北嚴寒冰凍的氣候環(huán)境，以“三班倒”的方式24小時不間斷作業(yè)，用短短55天時間快于國外TBM廠家一倍的速度完成組裝調(diào)試，并于3月18日開始試掘進。

 

　　在掘進期間，上述TBM施工最高日進尺86.5米，最高月進尺1209.8米，月平均進尺661.59米，刷新了國內(nèi)敞開式TBM施工新紀錄；開創(chuàng)了TBM同類斷面施工之最，TBM完好率月均94.70%，TBM利用率月均56.85%，TBM施工水平達到國際領(lǐng)先。

 

　　據(jù)了解，該TBM施工標段隧道全長22.6千米，最小開挖直徑7.9米，最大埋深750米，最淺埋深34米，主要巖層為凝灰?guī)r和花崗巖，其中花崗巖占50%以上，實測最大巖石抗壓強度超過200兆帕，局部伴隨20余條破碎帶。

 

　　針對工程“長距離、巖層不穩(wěn)定、較多斷裂帶、圍巖強度軟硬交接”等地質(zhì)特點和技術(shù)難點，鐵建重工聯(lián)合多家單位攻克了隧道圍巖快速掘進技術(shù)和TBM工程應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究，突破了大直徑TBM高效破巖、多系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制、大功率變載荷高精度電液控制系統(tǒng)設(shè)計與集成、關(guān)鍵部件狀態(tài)監(jiān)測與診斷技術(shù)以及大尺寸結(jié)構(gòu)件加工制造等核心技術(shù)，為工程量身定制了地質(zhì)適應(yīng)性強、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的大直徑TBM，把高強度、高風險、高污染的隧道掘進作業(yè)轉(zhuǎn)變成為相對安全、高效的綠色施工模式。

 

　　鐵建重工相關(guān)負責人表示，國產(chǎn)首臺大直徑TBM在吉林引松工程成功貫通，打破了國外技術(shù)長期壟斷，提高了長大隧道TBM施工水平，將推動中國現(xiàn)代化隧道施工裝備和施工技術(shù)邁向世界領(lǐng)先水平。（胡清 向一鵬）