国产首台大直径岩石隧道掘进机穿隧成功,打破国外技术垄断

中国铁道建筑总公司

2017-08-23 19:08

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8月20日,在吉林省中部城市引松供水工程总干线二标段,随着最后一块岩体碎落,“长春号”岩石隧道掘进机(TBM)穿隧而出,标志着国产首台大直径敞开式TBM成功贯通吉林省最大规模水利工程。
TBM始发步进

引松工程是吉林省有史以来投资规模最大、输水线路最长、受益面积最广、施工难度最大的大型跨区域引调水工程,总干线二标段采用由中国铁建重工集团、中国铁建十八局集团联合浙江大学、天津大学、中南大学等科研院校依托国家863计划重点项目“大直径硬岩隧道掘进装备(TBM)关键技术研究及应用”课题自主研制的国产首台大直径敞开式TBM。
该项目自2011年申请国家立项后,组织行业内相关专家成立了以铁建重工为首的样机研发项目组,在项目组的统一领导下开展了国产首台大直径TBM整机设计技术、刀盘刀具、动力驱动与推进、系统集成、结构制造以及工程应用技术研究;并结合辽西北引水工程、西秦岭兰渝铁路隧道、引汉济渭、吉林引松等不同工程地质特点进行技术攻关,经过多年的技术储备和攻关,于2014年成功研制出国产首台8米级大直径敞开式TBM样机。
2015年1月,国产首台大直径TBM部件陆续运达工地,铁建重工服务团队入驻现场,克服东北严寒冰冻的气候环境,以“三班倒”的方式24小时不间断作业,用短短55天时间快于国外TBM厂家一倍的速度完成组装调试,并于3月18日开始试掘进。
在掘进期间,国产首台大直径TBM施工最高日进尺86.5米,最高月进尺1209.8米,月平均进尺661.59米,刷新了国内敞开式TBM施工新纪录;开创了TBM同类断面施工之最,TBM完好率月均94.70%,最高达98.06%,TBM利用率月均56.85%,最高达66.86%,TBM施工水平达到国际领先。
在掘进后进行支护的隧道

据了解,国产首台大直径TBM施工标段隧道全长22.6千米,最小开挖直径7.9米,最大埋深750米,最浅埋深34米,主要岩层为凝灰岩和花岗岩,其中花岗岩占50%以上,实测最大岩石抗压强度超过200兆帕,局部伴随20余条破碎带。
针对工程“长距离、岩层不稳定、较多断裂带、围岩强度软硬交接”等地质特点和技术难点,铁建重工联合中国铁建十八局集团攻克了隧道围岩快速掘进技术和TBM工程应用关键技术研究,联合浙江大学、天津大学、中南大学突破了大直径TBM高效破岩、多系统协调控制、大功率变载荷高精度电液控制系统设计与集成、关键部件状态监测与诊断技术以及大尺寸结构件加工制造等核心技术,为工程量身定制了地质适应性强、具有完全自主知识产权的大直径TBM,把高强度、高风险、高污染的隧道掘进作业转变成为相对安全、高效的绿色施工模式。
国产首台大直径TBM成功贯通吉林引松工程,打破了国外技术长期垄断,推动了我国大直径全断面隧道掘进装备施工产业进步,提高了长大隧道TBM施工水平,推动我国现代化隧道施工装备和施工技术迈向世界领先水平。
(原标题:国产首台大直径岩石隧道掘进机穿隧成功)
责任编辑:王盈颖澎湃新闻报料:4009-20-4009   澎湃新闻,未经授权不得转载
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