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品牌展示 | 攻坚路上,为了TBM品牌更响亮


从20世纪90年代在国内率先引进TBM施工的西康铁路秦岭隧道、到人类历史上首次从底部洞穿秦岭的引汉济渭工程、再到世界规模最大的隧洞群——四川锦屏电站引水隧洞的建设,中铁十八局集团利用TBM,攻坚克难、历经考验,谱写了一曲曲铿锵壮歌。


西康铁路秦岭隧道

 TBM驶入中国铁路

     西康铁路秦岭隧道全长18.4公里,左线隧道使用TBM施工,隧道规模、主洞长度、主洞埋深、分段通风长度、竖井深度及直径在当时均列全国第一。中铁十八局集团在国内率先引进TBM,并应用于该隧道施工。

     有了TBM,施工作业环境得到了很大的变化。小小的驾驶室仿佛是一个现代化工厂。没有了风枪怒吼、烟尘滚滚的施工场面,取而代之的是衬砌好的光亮如镜的隧洞,即使是未衬砌的洞壁也非常平顺。有轨运输的整体道床铺着锃亮的钢轨,电瓶车牵引着装满石渣的矿车快速穿梭……

     西康铁路秦岭隧道使用了中国引进的第一台TBM,连续完成掘进,初期支护,仰拱块安装,风、水、电延伸和自行轨道铺设等作业。施工全过程实现了无爆破、无振动、无粉尘的工厂化快速掘进。在TBM施工中,一次次向外籍专家眼中不可能逾越的困难发起冲击,一次次成功挑战了不可能。



锦屏水电站引水隧洞

国外专家:“中国人,真了不起”

      锦屏水电站一号引水隧洞施工采用的TBM刀盘直径12.4米,是目前国内直径最大的敞开式TBM掘进机,总重量约5000吨,全长近251米。

由于工期紧张,TBM没有在生产地经过预组装,每生产出来一批零部件就远渡重洋直接运到工地。未经试组装检验的“穿山甲”能不能正常工作,是摆在时任项目经理孔凡成等人面前的一个考验。

施工场地狭小,一边是悬崖峭壁,一边是滔滔江水,根本没有组装TBM的现成场地,洞外组装无疑是“天方夜谭”。“向大山要空间,挖山开凿TBM组装洞室。”孔凡成带着一班人在悬崖峭壁之上、怒吼的雅砻江边为TBM打造了一个工作台。

2008年4月13日,TBM正式开始组装。由于TBM没有十分完备的数据和资料,要评定刀盘定位等各项技术指标难度极大。孔凡成把铺盖卷带到施工现场,组织技术人员和外聘专家,在TBM组装洞室内日以继夜查阅资料、编制程序、精心组装……一个个技术难关被相继攻破。经过149天的艰苦努力,“锦屏一号”TBM试掘进成功了,标志着锦屏二级水电站引水隧洞成功应用世界最先进的掘进设备投入施工,也标志着中铁十八局集团在隧道施工中的又一次领先。此时,目睹了此次TBM进场组装一次成功、安全快速投入生产全过程的外国专家,拍着老孔的肩膀,竖起大拇指说:“中国人,真了不起!”



兰渝铁路西秦岭隧道

无缝衔接

实现TBM工序一体化生产

TBM集开挖、支护、出渣于一体,可以实现隧道的一次成型,但在现实操作中往往因为各种原因,各个工序之间不能连贯衔接,导致TBM运转效率较低。而在兰渝铁路西秦岭隧道工程中,建设者不断创新技术、克服重重困难,创新形成了“掘进、出渣、支护、衬砌”等工序一体化生产的模式。

为了克服TBM部件全部运抵工地无法存放的困难,TBM部件拆卸、运输、组装同时进行。建设者主动加班加点,克服各种恶劣天气,在31天内完成了整机的组装工作(通常情况下,类似设备组装需要2.5至3个月),创造了大型TBM掘进机组装的新速度。

TBM组装难,掘进亦难。西秦岭隧道岩层松软,见水化泥,TBM在掘进过程中,需要两侧墙壁提供足够的反力,如果墙壁太软,TBM 两侧的支撑靴容易陷到墙里去。为避免支撑靴陷入岩层,施工中采取增大支撑靴接触面积的方法,使施工难题得到成功化解。

TBM施工,要布设通风管、水管、电缆,还有有轨车辆进出运输、连续皮带出渣,如果同时进行二次衬砌,相互干扰大。为克服这一难题,建设者在洞内40多度的高温下,一个方案一个方案比选。经过反复试验,最后确定了在TBM后部,使用一架一模式衬砌台车施工工艺,同时在皮带与台车接触部位增设减震系统,缓冲皮带运输带来的影响,保证了台车衬砌质量,最终形成了“掘进、出渣、支护、衬砌”等工序一体化生产的模式。


南疆铁路中天山隧道

 鏖战新疆第一长隧

南疆铁路中天山隧道全长22.467公里,为全国第三长铁路隧道、新疆第一长隧道。该隧道进口地质极其复杂,岩爆、涌水量大、独头通风距离长、反坡排水等,TBM施工难度国内十分罕见。

隧道开工后不久,TBM就出现异常,轴承的密封圈老化导致漏油,使刀盘无法工作,必须更换密封圈。但在狭小的空间里,操作非常困难。为了不耽误时间,掘进班职工开动脑筋,通过打锚杆用卡子将刀盘固定在岩石上,把刀盘与岩石连成一体,又将64个螺栓拖离出来,再对位推进去,仅用10天就换好了密封圈。

TBM工班不断给“洋设备”做“移植手术”,对TBM进行刀盘前刮渣板、刀盘喷水装置等国产化技术改造,还修正了“洋设备”的很多技术参数,经专家鉴定,掘进机整修质量合格率99.1%。

冬天最冷时,隧道外零下20多摄氏度,可洞内深处却是40多摄氏度的高温,TBM工班的职工们穿着背心裤衩施工,浑身滚着汗水,衣服被浸湿,却没有一人离开岗位。

负责TBM掘进的项目副经理刘洪在这里工作了7年,节假日几乎都是在隧道里度过的,他的手臂、腹部、腿部等多处出现湿疹,瘙痒难忍。技工李建武在一次换刀时,从出渣槽爬进去,在刀盘背后猫耳洞大小的空间施工,冒着岩石滑塌的危险,连续抢修了两天,保证了TBM顺利掘进。

正是有了这样一群勇于吃苦奉献的工程技术人员,才驾驭TBM顺利贯通了新疆第一长隧——中天山隧道。



吉林引松工程

工欲善其事,必先利其器 

吉林引松供水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、施工难度最高的大型跨区域引调水工程。中铁十八局集团担负施工段达21公里,该工程规模大、工期久、战线长、技术新、管理强度大、作业条件艰苦。

随着TBM掘进不断深入,面临着长距离的风、水、电保障,设备磨合、设备改进、机械臂故障等诸多困难,尤其是机车道岔和连续出渣皮带,由于长时间的磨损,机车掉道、皮带断裂等问题异常突出,特别是遭遇硬岩时,岩石抗压强度高,破岩必须依靠大推力、高转速才可完成,这对刀具检修、更换要求较高。

“工欲善其事,必先利其器”,TBM设备运行状态良好是快速施工的前提。为了保证施工进度,机歇人不歇,项目技术攻关小组两班轮流倒,加大对TBM掘进机的掘进系统、初支系统、后配套系统的改进、完善等工作,加大控制关键岗位操作、机车整编组合、皮带巡视检查、长距运输保障等重点环节,实现了TBM施工连续稳产高产,创造了特殊地质条件下超大直径TBM施工的奇迹。


千锤百炼

历经考验

攻坚路上

中铁十八局集团驾驭TBM

创造了一系列国内和世界领先的建设成果

奠定了在长大隧道工程领域的优势地位

造就了TBM施工的行业典范与传奇

TBM的品牌越擦越亮



策划:王中正

作者、编辑:赵佳星、李慧楠、安仓、陈凡

责任编辑:伍振、王会堂、王飞辉、曾凡泓

来源:隧道公司

主办:中铁十八局集团党委宣传部(企业文化部)

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