国内首台！“硬岩掘进机之王”挺进乐西高速隧道
10月13日，在凉山州美姑县巴普镇的大山深处，被誉为“硬岩掘进机之王”、国内首次应用于高速公路施工的TBM（Tunnel Boring Machine，全断面岩石隧道掘进机）——“月城凉山号”，在乐西高速公路大凉山1号隧道完成调试，开始正式掘进。这是我国高速公路隧道行业TBM施工工法的首次尝试。
▲10月13日，航拍大凉山1号隧道（乐西高速公司供图）
乐西高速是首条深入大小凉山腹地的高速公路，长15.3公里的大凉山1号隧道是其控制性工程。此次首开先河、在高速公路隧道进行机械化施工，目的只有一个：尽快打通隧道，建成致富大通道。
一座TBM集多个工种于一体
为了让“月城凉山号”更好地掘进，此前，施工人员通过传统爆破法，在TBM即将施工的平行导洞向内挖了118米，作为始发洞。
▲9月30日，组装完成的TBM开始进洞（中国铁建中铁十八局供图）
纵然不能看到“月城凉山号”的全貌，走进洞内，依然能感受到这个庞然大物之大：整座TBM机有2层，“底楼”像中空的厂房，人员可以在里面行走，两根铁轨沿机身向前铺设，建设所需设备和材料、人员将乘坐专用运输车经轨道到洞内；攀着扶手来到“二楼”，一些工作人员正在这里调试。
▲TBM的“底楼”
▲TBM的“二楼”
在机头与掌子面的狭窄地带，只见红色机头上分布着若干个拳头大的蓝色圆盘，它们就是刀盘。当设备启动后，这些刀盘将转动，将面前的岩石一一削落，石渣随之落入刀盘下的“托盘”里，随传送带被送到尾部。
▲TBM机头和即将掘进的岩石
“月城凉山号”就像一座功能复合的现代化工厂，集破岩、出渣、初期支护等多种功能于一体，可全天24小时施工，仅需20人同时作业——相较传统的高速公路隧道施工，大大节省人力，也提高了安全性能。TBM具有掘进速度快、安全环保、施工质量高等特点，施工效率是传统钻爆法的2-3倍，预计两年半就可完成大凉山1号隧道的建设任务。
“超前支护”改装上线
给安全施工上保险带
在机头的两侧，有两个黄色的钢铁臂，呈折叠状，铁臂连着一个细长的“铁手”。别小看这个支护装置，当探测到前方岩体有不稳定状态时，机头将停止掘进，这两只“铁手”则钻入岩体深处，注入混凝土，让岩体保持稳定，确保安全施工。
▲工作人员在调试设备
“最深可钻入30米。”施工人员介绍，这样的超前支护技术，是首次在TBM中使用。“月城凉山号”是一台再利用的TBM，大凉山1号隧道地质复杂，针对隧道的工程特点和地质条件，多家单位联合研发，进行了针对性改造，增加了超前管棚钻机，由此诞生了首台高速公路TBM。
“月城凉山号”在改造前，也是一台极有故事的TBM——国内首台国产TBM，编号为001。此前，我国工程建设所使用的TBM均来自进口，国产TBM的诞生，让购买设备的成本降低了一半左右。
▲10月13日，施工人员对TBM进行调试
TBM早已应用于铁路、水利工程建设，但在国内高速公路建设中使用还是首次。
为如期建成乐西高速，建设引入TBM施工。“月城凉山号”将在隧道两座主洞间挖出一座平行导洞，施工人员从平行导洞进入，通过设置多个作业面来掘进主洞，以提高作业效率。
Tunnel Boring Machine，全断面岩石隧道掘进机，是一种集开挖、出渣、导向、支护和通风防尘等多功能为一体的大型高效隧道施工机械。
其工作原理是：主驱动电机带动刀盘旋转，主推进油缸推动盾体使刀盘紧压岩面，随着刀盘的旋转，盘形滚刀绕刀盘中心轴公转，当推力超过岩石的抗压强度时，盘形滚刀下的岩石直接破碎，盘形滚刀贯入岩面，剥落的岩块被铲刀刮起，落去接料皮带并运送至后方渣土车内。
乐西高速公路是首条深入大小凉山腹地的高速公路，桥隧比达83%。
大凉山1号隧道是乐西高速公路控制性工程，全长15.3公里，为西南地区最长高速公路隧道。
乐西高速公路建设正全线推进，计划2025年建成通车，建成后将连接乌蒙山集中连片特困区和大小凉山腹地彝族主要聚居地，结束雷波、美姑、昭觉3县不通高速的历史。
来源：四川日报、川观新闻、中国铁建中铁十八局
由四川省交通运输厅整理编辑
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