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独占鳌头!十八局“TBM”真的“特别猛”!

2016-12-20 中铁十八局集团


都说十八局是打隧道的“王牌之师”,穿山入海,无所不能,谁叫我们铁八师拥有“汗水融化千层岩,风枪打通万重山”的英雄气概和“特别能吃苦,特别能忍耐,特别能战斗,特别能奉献”的铁道兵精神呢!其实,我们还有一项重要的“武器”,那就是“TBM”,因为它真的“特别猛”!

今天,小编就为您讲述一下我们十八局TBM施工的辉煌业绩!


说起十八局的TBM,那真是有的一说啊!

从1998年秦岭I线隧道,十八局集团就率先在国内铁路隧道领域开启TBM模式,是TBM隧道工程技术的“领军者”,引领了新一轮长大隧道建设技术的跨越,至今,历经近20年的时光荏苒,集团TBM已渐成大器,无论是优势品牌打造与提升、整体装备配套与改进、先进技术开发与储备,还是创新人才培养与团队建设,都有了突破式的发展。集团参建TBM项目12项,其中,铁路4项,水利水电6项,城市轨道交通2项,TBM累计掘进里程即将突破100公里,创造多项第一,并专门成立了以TBM施工为主业的隧道公司。我集团TBM开挖直径最小5.06米、最大12.43米,几乎涵盖了所有机型和不同断面,成功解决了破碎断裂带、极硬岩、大涌水等各种复杂水文地质难题。

关键词:十八局集团TBM施工品牌

https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?width=500&height=375&auto=0&vid=k0357md6sa7《1分48秒告诉你十八局集团TBM施工为什么牛!》

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西康铁路秦岭隧道

基本情况

西至安康铁路秦岭Ⅰ线隧道全长18456m,采用TB880E型全断面开敞式TBM施工,为我国首台由国内企业自主操作与施工的TBM项目。1997年10月10日开始组装,1998年2月16日开始试掘进,1999年8月贯通,累计掘进长度5621m。

主要业绩

开启了我国自主组织TBM施工的先河,成功应对了特硬岩、岩爆等不良地质条件,第一次在TBM领域实现长距离的反坡排水和大坡度有轨运输的施工技术,为TBM项目在我国的发展和应用奠定了坚实的基础。工程先后获得鲁班奖、詹天佑奖、全国十大科技成就奖。


四川锦屏二级水电站一号引水隧洞

基本情况

锦屏二级水电站是国家重点建设项目,为雅砻江干流上的重要梯级电站。一号引水隧洞采用TBM401-319型硬岩掘进机施工,开挖直径12.43m。TBM整机长度250m,整机重量约为2500t。于2008年9月18日开始步进,11月16日开始试掘进,至2010年12月11日贯通,累计掘进5860m。

主要业绩

首创了狭小场地大直径TBM洞内组装技术,攻克了高压大流量突涌水封堵、高地应力坍塌防治、极强岩爆洞段TBM部分断面开挖、高强度交通运输等一系列世界性技术难题,确保了复杂地质条件下大断面TBM的持续、稳定、快速掘进,为隧洞提前贯通奠定了良好基础。


兰渝铁路西秦岭隧道

基本情况

被誉为兰渝铁路“天堑咽喉”的全长28.236km的西秦岭隧道,采用美国罗宾斯TBM332-336型掘进机施工,为国内目前采用TBM施工里程最长的铁路隧道。TBM直径10.2m,整机全长172m,于2010年8月开始正式掘进,2014年7月15日贯通,累计掘进长度14.125km。

主要业绩

国内首次成功实现了连续皮带机出碴条件下敞开式TBM掘进与二次模筑混凝土衬砌同步施工,与传统的TBM贯通拆除后再施工二次衬砌相比,综合成洞进度提高45%。不仅为西秦岭隧道如期贯通奠定了坚实的基础,而且为特长大隧道施工探索了一种具有划时代意义的TBM同步衬砌施工方法。


重庆轨道交通六号线铜锣山隧道

基本情况

铜锣山隧道左、右线各长5.6km,同时使用2台美国罗宾斯公司设计制造的MB355&356型复合式TBM施工,开挖直径6.28m。于2011年10月24日开始试掘进,2013年1月8日双线贯通,右线累计掘进长度2846m,左线累计掘进长度2692m,成功实现了基于单护盾的复合式TBM在重庆地区的首次应用。

主要业绩

针对复合式TBM选型及优化配置、步进及快速施工、管片背后回填灌浆、再制造TBM应用与升级改造等技术难题开展研究,首次在重庆地铁隧道施工领域采用管片背后豆砾石吹填灌浆施工工艺,有效解决了注浆堵管、管片上浮、蛇形等质量通病问题,为该工艺在重庆、青岛等地铁施工中的推广起到了良好的示范作用。


青岛地铁2号线TBM区间

基本情况

青岛地铁2号线TBM区间全长7177.2m,采用两台中船重工生产的DSUC型双护盾TBM施工,为国内城市地铁浅埋隧道首次使用,直径6.28m,2015年3月开始掘进,2016年8月贯通。TBM以顺坡掘进为主,最大顺坡坡度为-24‰。TBM区间主要穿越中等风化至微风化花岗岩,横穿十多条岩层破碎带,且隧道埋深较浅,沿线周边建筑构造物多,存在交通流量大,管线密布等施工难题。

主要业绩

针对工程特殊情况,开展改良型双护盾TBM在城市地铁浅埋石质隧道快速掘进技术研究,设计L型门架解决了TBM台车结构与车站主体结构、车站施工干涉的问题;通过优化改造TBM反力架,设计出简易型始发反力架实现了TBM的快速始发;通过现场调研分析、室内土工试验等方法,研究分析TBM工法与地质间适应性关系,确定了各典型地层中TBM合理的掘进参数。


引汉济渭秦岭隧洞岭北TBM工程

基本情况

引汉济渭秦岭隧洞岭北TBM工程是引汉济渭工程中最为艰巨的工程,是人类历史上第一次从底部穿越世界上十大山脉之一的秦岭,面临着软岩大变形、高地应力岩爆、高地温、断层破碎带、超长距离独头通风、内弧面工况下TBM同步衬砌等一系列世界性的技术难题。TBM掘进施工段16.127km,采用海瑞克S-795型掘进机施工,开挖直径8.06m,于2014年6月15日开始试掘进,计划2017年6月完工。

主要业绩

通过开展科技攻关和现场试验,大力实施创新成果的推广应用,研发了一系列配合施工的技术装置,很好解决了连续皮带机和洞内电缆同步穿行衬砌台车、皮带架吊点预埋、风筒拆卸回收、长大隧道洞内供风、轨道拆除清理等施工难题,取得了良好的实施效果。


辽宁某引水工程

基本情况

该工程采用北方重工/美国罗宾斯联合生产的MB280型开敞式TBM施工,开挖直径8.53m,2014年1月1日开始步进,2015年8月18日贯通,累计掘进10087.3m。主要不良地质为断层破碎带,TBM掘进段多为太古代混合花岗岩、花岗片麻岩,石英含量达30%,对刀具磨损较大。施工中克服了长距离反坡排水、大坡度支洞施工运输、长距离运输及施工环境保护等诸多困难。

主要业绩

通过深度剖析施工流程,优化施工工序,攻克技术难题,采用滑板式步进技术、皮带快速收卷技术及轨枕排整体吊装、循环使用工艺,仅用时33天即完成了4432m的超长距离步进,最高日步进220m;仅用时5天完成18km皮带的收卷;TBM步进、各系统转场、检修、调试交叉进行,共计用时56天完成TBM的全部转场工作,比计划工期提前一个多月,与原施工方式相比,在工期、功效等各方面都具有明显的优势。


吉林引松供水工程引水隧洞

基本情况

该工程线路总长度24.3km,TBM开挖里程21.15km,开挖直径7.9m,穿越断层及低阻异常带24条,采用我国首台具有自主知识产权的开敞式硬岩掘进机,为国家863计划重点项目。TBM段独头掘进距离长,环保要求标准高,不良地质分布广,冬雨季施工难度大。2015年3月开始掘进,计划2018年5月完成,首段引水隧洞提前110天贯通

主要业绩

开展实施“首台国产敞开式TBM工程适应性改进技术”、“国产TBM关键部件状态监测与分析应用技术”课题研究,通过技术改造降低设备振动强度,避免因振动问题造成设备主要部件损伤;合理安排刀盘刀具检查频率,加强主轴承实时监控,节约维保时间,提高TBM设备利用率;喷混系统持续改进和优化设计,使得混凝土质量达标且配件成本大量降低;工业水系统性能优化、TBM空间布局和材料运输研究,使得TBM综合效益不断提高。


ABH项目

隧道公司ABH项目部工人们在月光下组装TBM 

基本情况

ABH项目由工程由隧道公司承建,全长17223m,TBM计划开挖长度16223m。采用铁建重工生产的DZ181型开敞式TBM独头掘进,刀盘直径6.53m,2016年8月17日开始试掘进。


山西省中部引黄工程

基本情况

该项目隧洞包含支洞和主洞两部分,支洞总长5220m,其中坡长4639m,平弧段581m,隧洞纵坡为3.89%,主洞段长21029m,均采用TBM施工,TBM计划总施工长度为26249m。TBM由罗宾斯(上海)公司制造,为双护盾TBM,全长420米。TBM于2015年3月1日开始掘进,2016年创造了月平均进尺近千米的良好成绩,2016年最高月进尺达到1411.326米。

主要业绩

本项目积极开展“电磁缓速无磨损制动的全液压驱动机车研究”,确保了运输需求及工作效率;通过开展“长距离连续皮带机辅助驱动技术创新”这一课题研究,克服了连续皮带机长距离出渣驱动能力不足这一技术难题。通过技术创新,克服了长距离独头掘进(目前已完成开挖15343米)材料运输、连续皮带机出渣、反坡排水、通风除尘、软岩变形等诸多难题,最终将冲击TBM独头掘进26249米这一世界难题。


还有个不得不提的优秀团队

集团TBM天津市

“131创新型人才团队”

2016年,集团TBM关键技术研究团队获得了天津市“131创新型人才团队”荣誉,自成立以来,团队就紧紧围绕承担的各级TBM科研课题,在TBM多领域应用深化研究,开敞式TBM同步衬砌等专项技术瓶颈攻克,TBM关键部件国产化研究与再制造技术等领域,持续开展科技攻关,无论在技术创新、经济社会效益以及团队人才培养方面,均取得突出成绩。尤其团队作为工程应用方代表,参与到了由中国铁建重工与集团等单位承担的《大直径硬岩隧道掘进装备(TBM)关键技术研究及应用》国家科技部“863计划”项目中,全程参与到设计、制造等各环节科技攻关,提出了不均匀地质、岩石破碎地质、涌水地质、超硬地质等典型地质条件对TBM设备的特殊性能要求,探讨TBM针对性设计与整机性能匹配方案,并主要承担了国产TBM高效施工参数匹配等装备应用实践研究,为国内首个参与TBM这一大型装备设计制造研究的工程领域创新队伍。

TBM工程实验室

集团公司在天津空港设立有TBM工程实验室,实质化运行2年以来,已培育形成了以TBM技术攻关为主导,试验检测与分析、咨询及培训为特色的业务模块,并初步建立了覆盖全集团TBM的油样定期分析、电机振动检测等设备状态动态监测体系。未来还将在专业化发展基础上,补充完善在线振动检测、油液光谱、油液理化指标检测等技术手段,构建覆盖TBM、盾构等大型设备全生命周期的监控维护云服务平台系统,围绕工程项目建立TBM数据库并进行长期化的数据集成与分析,以致力于服务企业更好地使用好、管理好TBM。


辉煌业绩

多年来集团在TBM领域开创了多个首次,在秦岭隧道时首创509米全国纪录;中天山隧道国内首次完成8.8米直径大断面TBM整机修复及部件国产化;锦屏电站首次实现国内大直径TBM洞内快速组装;西秦岭隧道于国内首次实现有轨运输条件下TBM掘进与二次模筑衬砌同步施工;重庆地铁研发的管片背后豆粒石回填灌浆工艺为国内地铁领域首次尝试;吉林引松供水工程应用了有集团参与设计制造的我国第一台具有自主知识产权8米级TBM,并创造了当时月进尺1209.8米的国内最好成绩,山西引黄连续创造出多个千米以上月进尺佳绩;ABH项目采用了国内首台大埋深可变径TBM。不同领域、不同断面以及开挖进尺纪录的突破伴随的是TBM及施工技术不断创新的过程。这其中,科技发挥着不可替代的作用,截止目前,集团在TBM领域已经累计获得国家科技进步奖2项,国家级工法3项,省部级科技进步奖6项,各类协会及股份公司科技进步奖14项,参编国家级标准2项,取得专利授权32项,出版专著2部。

最后,小编真的还想说一句

TBM,真的

“特别猛!”


策划:集团公司党委宣传部

资料:集团公司科技部、党委宣传部、隧道公司、轨道公司

主办:中铁十八局集团党委宣传部(企业文化部)

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