探秘！“黔进3号”盾构机成长记！
盾构机作业模拟图↑
首先，让我们一起先了解下“黔进3号”的“生辰八字”。
01
制定施工方案
2019年11月28日，公司副总经理张法利、焦义、总工程师莫智彪及相关系统部门负责人到项目召开盾构施工策划会，根据施现场地质情况、工程特点和施工重难点情况，为区间制定施工方案，为盾构机选型提供参数。
【四方河路站～皂角井站】区间长1117.209m，线间距为13.1m到28.5m，隧道埋深为12.69到21.72m，设置1座联络通道，隧道主要穿越地层为中风化白云岩、局部中风化泥质白云岩，平均单轴抗压强度45MPa（最大值78MPa），沿线建筑物多，下穿河流，地质复杂，卡斯特岩溶发育地区明显，盾构施工存在多个“高风险”。
因此，我们要为本区间的盾构施工“量身定做”一套施工方案，最主要的，盾构机也要根据项目实际重新进行设计和生产制造的。
02
选型和评审
2019年12月17日，盾构机选型和适应性分析专家评审会在贵阳召开，对盾构机选型进行适应性分析评审，根据项目地质情况和工程的特点、施工重难点情况，四方河路站～皂角井站区间的盾构机要选用既适应中风化白云岩及中风化泥质白云岩地层又适应贵阳特有喀斯特地质岩溶发育地层掘进施工的土压平衡盾构机。
选用直径为6.47m的盾构！这意味着施工工人的作业空间更加宽敞，设备内部可活动空间更大，更有助于提升施工效率。
为了让盾构机更适应项目施工，对盾构机提出了更多的设计要求：
根据硬岩地层对盾构刀具配置进行针对性设计，主要采用第二代球状碳化钨超级刀圈和扁齿合金刀圈，整体提高刀具耐磨性，实现刀具的硬化和强化。
针对岩溶地质裂隙水发育改进盾构注浆系统，采用新型AB料注浆系统，减小裂隙水对砂浆的影响，有效缩短同步砂浆的初凝时间，对控制管片上浮效果显著，确保隧道整体成型质量达标。
装配新型渣温监测系统及盾尾间隙自动测量系统，提高盾构司机判断和操作水平和管片成型质量。
简单地说：盾构机刀盘强度要高！注浆效果要好！系统配置要多！盾构机马力要大等等。
03
勘察设计交底
2020年4月3日，由建设单位组织设计单位、设计咨询单位、勘察单位、监理单位、施工单位等召开结构防水及耐久性图、区间隧道平、纵断面及衬砌圆环布置图、钢筋混凝土衬砌模板及配筋图、区间穿越铁路专项设计图图纸会审及设计交底会议。
04
生产制造
选定盾构机型号后，盾构公司就马不停蹄地和生产厂家确定盾构机的建造图纸，然后就开始盾构机的生产制造工作。
经过180多天的努力，2020年4月19日，“盾构机宝宝”就在四川德阳中铁装备德阳基地“破壳诞生”了。
这台为四方河路站～皂角井站区间隧道施工“量身订制”的盾构机开挖直径6.47m，整机长90m，总重约500t，装机功率2156kw，整机由刀盘、盾体、主驱动、螺旋输送机、管片安装机系统、管片吊机系统、同步注浆系统、液压泵站系统、配电系统、后配套拖车等构成。
结合施工区间地质特点，与同类“兄弟”相比在刀具选择、盾尾铰接设计、超前地质预报、同步注浆系统等方面都进行了改进和创新，能有效解决该盾构区间下穿岩溶发育地层、长距离硬岩掘进、两次下穿铁路桥、穿越浅埋河流、建筑物密集施工等施工难题，为隧道的快速、高质、高效、安全、环保施工提供了有力保障。
05
出厂验收
为了检验盾构机是否满足设计、施工的需要，要为“盾构机宝宝”做一次全面的体检和测试——出厂验收。
2020年4月18日上午，由项目公司、监理单位、施工单位代表组成的验收组，到四川德阳中铁装备德阳基地对“黔进3号”盾构机的性能参数和针对性设计等相关制造进行验收。
经过详细对比各个系统的试机运行情况，从刀盘、盾体、主驱动、螺旋输送机、管片安装机系统、管片吊机系统、同步注浆系统、液压泵站系统、配电系统、后配套拖车等指标对盾构进行了严苛的检查。
经过检查，盾构机性能参数和运行数据符合标准，具备出厂条件，此次顺利通过验收标志着中铁隧道局集团建设有限公司即将开启贵阳地铁盾构施工新征程。
06
拆装方案评审
为做好迎接“盾构机宝宝”的准备，2020年4月28日，召开龙门吊安装（拆卸）和盾构吊装（拆卸）专项施工方案专家评审会，并通过了审批。
07
交付运输
完成出厂验收和拆装方案评审后，“盾构机宝宝”就地坐上了前往贵阳的“豪华专车”。
2020年5月3日，盾构机拖车进场；5月15日，盾构机主机（盾体、刀盘）进场，并被命名为“黔进3号”。
08
配套专项方案评审
2020年5月14日，召开盾构始发、掘进、到达专项施工方案专家评审会，并通过建设单位审批。
09
吊装组装
盾构机到达现场不是马上就能开始掘进的，要先通过专业设备对盾构机再次进行“体检”，之后进行吊装组装。
刀盘焊缝检测↓
2020年5月20日，50t双梁门式（龙门吊0安装前条件验收通过。
为满足盾构机正常施工，施工现场专门准备了一台50t双梁门式起重机（龙门吊）进行垂直运输吊装作业。龙门吊是工地上的“大力士”，将来隧道管片、隧道出土等都必须这位“大力士”出马。↓
因为施工现场有限，90m长的盾构机需分件被吊装到盾构井内再进行横向平移和就位组装，要把这个500t的大家伙平安送到地下，可不是一件容易的事。
那么大家猜一猜，盾构机那么多构件，哪一部分会先吊装下去呢？
接下来是进行拼装。↓
拼装完毕后，接着是吊装盾构管片安装机。↓
最后吊装的才是盾构机的刀盘，这是盾构机的“牙齿”。↓
进行刀盘安装。
刀盘上密布的着盾构机的“牙齿”——滚刀和刮刀，这些“牙齿”用于“咬碎”地下坚硬的岩石。为了适应这个区间的施工特点，“黔进3号”的刀盘采用中心刀间距90mm，正面刀间距75mm设计，采用TBM小刀间距，布置6把18寸中心滚刀，35把18寸单刃滚刀，刀盘前面敷设6.4mm+6.4mm复合钢板，使得盾构机面板更加坚固耐磨。↓
10
设备调试
盾构机组装完成后，还需要进行一系列的调试。
通过对盾构机的主驱动系统、拼装机系统、螺旋输送机系统、同步注浆系统、风、水、电、油脂、泡沫和液压系统以及冷却循环系统等进行调试，确保盾构机处于最佳的工作状态。
盾构机调试↓
11
盾构始发
“黔进3号”盾构机什么时候始发呢？小编只能先保密啦！只能和大家说，我们的“盾构机宝宝”已经蓄势待发啦！
作为全自动的机械化施工工法，盾构机掘进的过程中，一边掘进一边拼装隧道的“外壳”——管片，并且同步对管片进行注浆加固。盾构机抵达下一个出口时，漂亮整洁的隧道也就成型了。
隧贯山河，道通天下。盾构机施工过程中，会遇到很多的困难，但建设者们会发扬盾构机“勇往直前”的精神，在地下攻坚克难，为大家开拓通途的。
这就是“黔进3号”盾构机的“成长记”，不知道大家是否掌握了呢？
目前，盾构施工已经成为了地铁施工的重要工法。有机会，小编再带大家学习盾构机的运作原理，敬请期待哦！
供稿：贵阳市轨道交通3号线一期工程土建七标段项目部、盾构公司贵阳地铁区间项目
编辑：杨乾
审核：彭国武
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