世界首臺(tái)大斷面馬蹄形盾構(gòu)機(jī)在白城隧道順利出洞
2018-01-29
1月26日，世界首臺(tái)大斷面馬蹄形盾構(gòu)機(jī)在中鐵四局蒙華鐵路白城隧道順利實(shí)現(xiàn)出洞，標(biāo)志著異形盾構(gòu)工法首次在我國(guó)黃土隧道得到成功應(yīng)用。蒙華鐵路是目前國(guó)內(nèi)在建規(guī)模最大的重載鐵路運(yùn)煤專線，線路全長(zhǎng)1837公里，規(guī)劃設(shè)計(jì)輸送能力為2億噸/年，可研批復(fù)投資估算總額1930.4億元，該鐵路建成后，對(duì)構(gòu)建我國(guó)“北煤南運(yùn)”鐵路新通道，完善路網(wǎng)布局，開(kāi)發(fā)蒙陜甘寧地區(qū)煤炭資源、保障鄂湘贛等華中地區(qū)能源供應(yīng)，促進(jìn)沿線經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展等方面具有重大意義。白城隧道位于陜西省靖邊縣，隧道全長(zhǎng)3345米，為時(shí)速120公里的單洞雙線電氣化鐵路隧道，最大埋深81.05米，由世界500強(qiáng)企業(yè)——中國(guó)中鐵股份有限公司旗下的標(biāo)桿企業(yè)中鐵四局集團(tuán)負(fù)責(zé)施工。該隧道是我國(guó)西北地區(qū)較為普遍的黃土軟質(zhì)隧道，具有土質(zhì)松軟、施工安全風(fēng)險(xiǎn)性大等特點(diǎn)。2015年開(kāi)工之初，由蒙華公司、中國(guó)中鐵組織隧道專家多次論證后，確定該隧道由傳統(tǒng)的礦山法施工改為異形盾構(gòu)法施工。作為世界首臺(tái)大斷面馬蹄形盾構(gòu)機(jī)，其整機(jī)長(zhǎng)度110米，重量1300噸，因盾構(gòu)機(jī)外輪廓看似馬蹄，因此得名馬蹄形盾構(gòu)機(jī)。該盾構(gòu)機(jī)外輪廓高10.95米、寬11.9米。刀盤采用九個(gè)小刀盤共同組成一個(gè)馬蹄形斷面的創(chuàng)新組合方式,進(jìn)行切削掘進(jìn)。這一全球首創(chuàng)的隧道開(kāi)挖方式較圓形截面減少10％—15％的開(kāi)挖面積，能夠極大地提高隧道空間利用率、降低施工成本和縮短施工工期。自2016年11月11日始發(fā)掘進(jìn)以來(lái)，中鐵四局聯(lián)合中鐵工業(yè)集團(tuán)秉承著“安全、優(yōu)質(zhì)、高效、綠色、環(huán)保”的施工理念，搶抓工期節(jié)點(diǎn)，狠抓施工安全質(zhì)量，創(chuàng)造出單月掘進(jìn)308.8米的施工紀(jì)錄（較傳統(tǒng)礦山法施工效率快10倍），打造出國(guó)內(nèi)首個(gè)“隧道咖啡屋”，并先后成功穿越淺埋層、天然氣管道、供水管線、包茂高速公路、風(fēng)積砂層等重大風(fēng)險(xiǎn)源地帶。針對(duì)異形盾構(gòu)法在國(guó)內(nèi)山嶺隧道施工領(lǐng)域的空白，蒙華公司、中鐵四局、中鐵工業(yè)聯(lián)合西南交通大學(xué)開(kāi)展科研攻關(guān)和關(guān)鍵性技術(shù)創(chuàng)新工作，在砂質(zhì)新黃土掘進(jìn)及盾構(gòu)姿態(tài)控制、管片背后二次注漿、機(jī)械整體運(yùn)轉(zhuǎn)、皮帶機(jī)連續(xù)出土、地質(zhì)上軟下硬等一系列掘進(jìn)重難點(diǎn)課題上取得較好突破，并形成1個(gè)《大斷面馬蹄形盾構(gòu)隧道修建技術(shù)研究》，13個(gè)施工子項(xiàng)的科研課題，目前已形成科研成果，為今后我國(guó)山嶺軟土軟質(zhì)隧道盾構(gòu)法施工奠定了理論基矗據(jù)悉，蒙華鐵路白城隧道的順利貫通，不僅為國(guó)內(nèi)最大運(yùn)煤專線——蒙華鐵路早日通車打下堅(jiān)定基礎(chǔ)，也為異形盾構(gòu)法在鐵路山嶺軟土軟質(zhì)隧道的運(yùn)用提供了科學(xué)數(shù)據(jù)和寶貴經(jīng)驗(yàn)，形成了具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的超大異形盾構(gòu)施工技術(shù)，為世界黃土及軟弱地質(zhì)地區(qū)隧道使用機(jī)械化作業(yè)提供了強(qiáng)有力的案例示范。
