引領(lǐng)隧道科技   締造TBM品牌

中鐵十八局集團TBM“金剛鉆”掘出隧道施工新速度

天津電 （伍振 陳樹進報道）不久前，中鐵十八局集團TBM關(guān)鍵技術(shù)研究團隊?wèi){借著在TBM領(lǐng)域累計取得的100多項國際級、國家級、省部級科研成果，50多項專利，近10項國家級獎項的驕人“戰(zhàn)果”，獲得了天津市“131創(chuàng)新型人才團隊”榮譽。

為提升競爭力，該集團把TBM作為“金剛鉆”王牌打造，通過科技創(chuàng)新，締造TBM品牌，實現(xiàn)從“技術(shù)引進”到“全面引領(lǐng)”的重大跨越，目前擁有各類TBM近20臺,參與了TBM法與鉆爆法結(jié)合施工的西康鐵路秦嶺隧道、西南鐵路桃花鋪隧道、南疆鐵路吐庫二線中天山隧道、蘭渝鐵路西秦嶺隧道以及錦屏電站、吉林引松、引漢濟渭引水隧洞等近20項國內(nèi)鐵路、水利水電重點工程施工。

早在20多年前，當(dāng)時國內(nèi)第一長隧、全長18.4公里西康鐵路秦嶺隧道，在我國鐵路隧道施工史上首次應(yīng)用TBM施工，實現(xiàn)了工廠化快速掘進，創(chuàng)月掘進509米的當(dāng)時全國最高紀(jì)錄，榮獲國家科技進步一等獎、魯班獎、詹天佑獎，標(biāo)志著我國向世界先進長大山嶺隧道施工水平邁進。

為在競爭激烈的建筑市場保持TBM施工的優(yōu)勢，作為國家高新技術(shù)企業(yè)的中鐵十八局集團不僅僅打造TBM設(shè)備優(yōu)勢，還儲備技術(shù)、人才優(yōu)勢。他們專門成立TBM工程實驗室，大力實施“TBM人才工程”，打造“智庫”。每年從各大專院校招收相關(guān)專業(yè)的大學(xué)生；從中科院、天津大學(xué)等院校聘請專家當(dāng)技術(shù)顧問；選送技術(shù)骨干到國外深造學(xué)習(xí)，大膽啟用技術(shù)人才到管理崗位，培養(yǎng)儲備了一大批TBM技術(shù)與管理人才。該集團率先研發(fā)應(yīng)用了敞開式TBM同步襯砌系列施工技術(shù)，獨創(chuàng)“TBM施工SPS作業(yè)法”，編制了TBM管理手冊，發(fā)揮了TBM最大效率。《大斷面硬巖隧道掘進機（TBM）整機修復(fù)及部件國產(chǎn)化研究》等多項課題研究達(dá)到國際先進水平。

新疆最長鐵路隧道——全長22.45公里的南疆鐵路吐庫二線中天山隧道上場后，這個團隊扔掉外國專家的拐棍，大膽技術(shù)創(chuàng)新，國內(nèi)首次獨立完成TBM整機修復(fù)改進，57天完成了TBM組裝，比原計劃提前18天。為實現(xiàn)快速掘進，他們給洋設(shè)備做“移植手術(shù)”，在刀盤上貼上金剛膜，恢復(fù)其強度、厚度并提高耐磨性；另外對TBM進行刀盤前刮渣板、刀盤噴水裝置等國產(chǎn)化改造改進項目近20項，節(jié)約資金數(shù)千萬元，確保了TBM高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。  

被譽為蘭渝鐵路“天塹咽喉”的全長28.236公里的西秦嶺隧道是當(dāng)時國內(nèi)最長鐵路隧道，采用TBM法施工。中鐵十八局集團依靠技術(shù)創(chuàng)新，首次實現(xiàn)了連續(xù)皮帶機出碴條件下TBM掘進與二次襯砌同步施工，填補了國內(nèi)外空白，并創(chuàng)造最高月掘進727.7米的國內(nèi)同類隧道施工最高紀(jì)錄，標(biāo)志著我國鐵路隧道施工技術(shù)達(dá)到世界新高度。

國務(wù)院確定的172項重大水利工程之一的吉林省中部城市引松供水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。該工程將松花江水由豐滿水庫調(diào)入吉林省中部城市，輸水線路總長263.45公里。隧道公司負(fù)責(zé)施工的第二標(biāo)段位于吉林市豐滿水庫至溫德河左岸之間，隧洞全長22.6公里，開挖洞徑7.9米，具有“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。項目部采用我國首臺大直徑敞開式巖石TBM隧道掘進機施工，始終保持穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，安全下穿20多公里的特殊不良地質(zhì)條件下，連續(xù)2個月掘進突破920米，創(chuàng)造了日進尺86.5米、月掘進1209.8米的國內(nèi)同類斷面隧道施工最高開挖紀(jì)錄。同時，TBM完好率月均為94.70%，最高達(dá)98.06%，施工水平國際領(lǐng)先，并提前14個月實現(xiàn)全線第一家貫通，彰顯了中鐵十八局集團實力、進一步擦亮了TBM品牌。

“引漢濟渭”秦嶺特長輸水隧洞全長98.3公里，隧洞埋深世界第二，最大埋深2025米；隧洞長度世界第二，亞洲第一。它是人類第一次從底部穿越世界十大主要山脈之一的秦嶺。該工程把漢江水引入陜北大地，惠及人口1400萬，建成后，年平均輸水量達(dá)15億立方米，相當(dāng)于100個西湖的水量。隧道公司承建的引漢濟渭秦嶺隧洞嶺北TBM施工段主洞采用全斷面硬巖TBM施工16177米，開挖直徑8.02米。建設(shè)者通過科技攻關(guān)，挑戰(zhàn)高埋深、高地應(yīng)力、高硬度、高涌水量、超長距離排氣送風(fēng)等世界難題，施工進度在全線遙遙領(lǐng)先，并榮獲業(yè)主頒發(fā)的工程優(yōu)勝施工單位、環(huán)保水保先進集體和陜西省文明工地等殊榮，TBM“招牌菜”贏得“訂單”紛紛來，在新疆相繼中標(biāo)ABH、引額供水、西水東引等輸水隧洞項目。  

目前，該集團正利用BIM技術(shù)積極開展TBM關(guān)鍵技術(shù)、超長距離通風(fēng)運輸、極端惡劣地質(zhì)條件下TBM施工技術(shù)等前沿技術(shù)攻關(guān)，為拓展TBM應(yīng)用范圍奠定基礎(chǔ)，推動我國TBM設(shè)計制造與施工技術(shù)水平不斷提升。