我國(guó)自主研制的“彩云號(hào)”硬巖掘進(jìn)機(jī)在高黎貢山隧道成功應(yīng)用

新聞來源：國(guó)務(wù)院國(guó)資委網(wǎng)站

　　“云南十八怪，火車沒有汽車快，不通國(guó)內(nèi)通國(guó)外?！边@句曾廣為流傳的民謠將真正成為歷史。4月21日，與“殲20”“C919”共同當(dāng)選央企十大國(guó)之重器的“彩云號(hào)”TBM(硬巖掘進(jìn)機(jī))在云南大瑞鐵路高黎貢山隧道成功穿越第一個(gè)地層交接涌水帶，掘進(jìn)里程突破500米，單日掘進(jìn)最高達(dá)到32.14米，這標(biāo)志著我國(guó)自主研制的最大直徑TBM在鐵路隧道首次成功應(yīng)用，意味著高黎貢山隧道這座中國(guó)第一鐵路長(zhǎng)隧正穩(wěn)步邁向穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)階段。

硬巖掘進(jìn)機(jī)“彩云號(hào)”在隧洞內(nèi)

　　“彩云號(hào)”TBM是中鐵高新工業(yè)股份有限公司旗下中鐵裝備聯(lián)合中國(guó)中鐵隧道局集團(tuán)、中國(guó)水利水電十四局集團(tuán)及石家莊鐵道大學(xué)為大瑞鐵路高黎貢山隧道量身打造的世界最先進(jìn)的大直徑敞開式隧道硬巖掘進(jìn)機(jī)。該設(shè)備于2017年8月1日在昆明中鐵電建總裝車間下線，整機(jī)長(zhǎng)度約230米，重1900噸，刀盤開挖直徑達(dá)到9.03米，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)9米以上大直徑硬巖掘進(jìn)機(jī)的空白。

地下工程“國(guó)家隊(duì)”挑戰(zhàn)“世界最難修鐵路”

　　高黎貢山隧道全長(zhǎng)34.538千米，是中國(guó)第一鐵路長(zhǎng)隧，隧道最大埋深達(dá)1155米，進(jìn)口段穿越18種巖性、12條斷層;出口段穿越8種巖性、7條斷層，其中2條為活動(dòng)斷層。作為國(guó)內(nèi)隧道及地下工程領(lǐng)域的“國(guó)家隊(duì)”，中國(guó)中鐵隧道局大膽探索在復(fù)雜地質(zhì)條件下采用TBM施工，其中出口正洞14千米采用2臺(tái)TBM施工，同時(shí)設(shè)1條斜井、2座豎井輔助施工。跟隨著現(xiàn)場(chǎng)工作人員乘坐一線工人平時(shí)上班的電車，顛簸中，進(jìn)入一線工人施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，據(jù)了解，這條隧道具有“三高”(高地?zé)?、高地?yīng)力、高地震烈度)特性、堪稱鐵路建筑史上的“地質(zhì)博物館”，幾乎囊括了隧道施工的所有不良地質(zhì)和重大風(fēng)險(xiǎn)，被行業(yè)內(nèi)稱為“世界上最難修的鐵路”。

高黎貢山隧道

　　在隧道內(nèi)部施工現(xiàn)場(chǎng)，切身感受到“彩云號(hào)”TBM的“威力”，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工作人員介紹，“彩云號(hào)”工效是傳統(tǒng)鉆爆法施工的6至7倍，在滿足快速破巖的同時(shí)，還在強(qiáng)化輔助工法方面進(jìn)行了諸多創(chuàng)新，如增設(shè)了大尺度擴(kuò)挖設(shè)計(jì)、鋼筋排支護(hù)系統(tǒng)、前區(qū)即時(shí)噴混機(jī)械手系統(tǒng)、全周嵌藏式超前探測(cè)和超前注漿系統(tǒng)、在線實(shí)時(shí)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)和通風(fēng)制冷系統(tǒng)等，以應(yīng)對(duì)圍巖變形、斷層破碎帶和巖爆、突水突泥、高地?zé)岬染蜻M(jìn)中可能會(huì)遇到的風(fēng)險(xiǎn)。在施工過程中，面對(duì)最大超過每小時(shí)700立方米的涌水量，首先采用地質(zhì)探測(cè)儀，摸清前方地質(zhì)情況，必要的情況下先提前進(jìn)行注漿加固和排水，再由“彩云號(hào)”進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè);同時(shí)通過調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)，減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)和坍塌，確保施工安全。

高新技術(shù)打造“地下工程施工航母”

　　高黎貢山隧道不僅建設(shè)難度大，對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的要求也極高。高黎貢山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)被世界野生生物基金會(huì)評(píng)為全球最重要的自然保護(hù)區(qū)之一。如果通過鉆孔、裝藥、爆破的傳統(tǒng)鉆爆法開挖高黎貢山隧道，不僅施工風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)高，而且洞內(nèi)噪音大，煙塵大，還將對(duì)保護(hù)區(qū)生態(tài)產(chǎn)生不可逆的負(fù)面影響。因此，TBM的應(yīng)運(yùn)而生解決了這一難題，它是集機(jī)、電、液、氣、激光、傳導(dǎo)、測(cè)量、預(yù)報(bào)于一體，技術(shù)含量最高的工程裝備，被譽(yù)為“地下工程施工的航母”。中鐵裝備設(shè)研總院副院長(zhǎng)、“彩云號(hào)”總設(shè)計(jì)師賀飛表示，“彩云號(hào)”在高黎貢山經(jīng)受住了斷層交接帶和涌水考驗(yàn)，標(biāo)志著我國(guó)在極端復(fù)雜地質(zhì)條件下的掘進(jìn)機(jī)技術(shù)已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

　　目前，中鐵裝備的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)繼續(xù)完善隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)品體系，完全掌握了TBM整機(jī)機(jī)電液集成控制技術(shù)、TBM滾刀刀圈耐磨增韌技術(shù)，攻克了TBM復(fù)雜施工環(huán)境下不良地質(zhì)高精度成像與準(zhǔn)確探測(cè)難題，構(gòu)建了國(guó)際首個(gè)TBM施工信息綜合服務(wù)云平臺(tái)，首次實(shí)現(xiàn)了TBM掌子面在掘巖體力學(xué)參數(shù)的精確實(shí)時(shí)感知。

搶占世界制高點(diǎn) 打造“全生命周期服務(wù)”

　　據(jù)中國(guó)中鐵隧道局大瑞鐵路項(xiàng)目經(jīng)理張建設(shè)介紹，在掘進(jìn)里程突破500米后，“彩云號(hào)”運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)良好，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)正常，已經(jīng)開始向新的目標(biāo)發(fā)起沖擊。中鐵高新工業(yè)也表示，公司還在不斷創(chuàng)新產(chǎn)品技術(shù)和工程解決方案，加緊搶占世界制高點(diǎn)，未來，努力將中鐵裝備打造成為世界掘進(jìn)機(jī)的研發(fā)制造中心。

　　目前中鐵裝備正在研發(fā)的超大直徑15米級(jí)TBM，已經(jīng)突破了一系列關(guān)鍵技術(shù)難題，將為我國(guó)隧道施工和地下空間開發(fā)提供更好的解決方案。

　　大瑞鐵路通車后，昆明到瑞麗的乘車時(shí)長(zhǎng)將從超過12個(gè)小時(shí)縮短到6小時(shí)以內(nèi)。中國(guó)中鐵也將繼續(xù)深耕云南，致力于為云南基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供投資、設(shè)計(jì)、咨詢、施工、制造、服務(wù)的一站式解決方案，打造“全產(chǎn)業(yè)鏈”和“全生命周期服務(wù)”，重塑“南方絲綢之路”，為云南經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)。(國(guó)務(wù)院國(guó)資委網(wǎng)站 張維)