首页
>新闻资讯>新闻资讯
科普深大城际1标项目首台盾构机

说起盾构机,大多数人不一定很了解,但它们的存在跟我们的生活息息相关,无论是城市地铁、山间公路亦或是各种隧道,很多都是用盾构机来开挖的。盾构机的大小不尽相同,但从功能上来讲都像极了一只巨型“钢铁穿山甲”。今天,让我们一起走近中国能建葛洲坝市政公司深大城际1标项目首台盾构机“筑梦号”。

11月11日,深大城际1标项目首台盾构机“筑梦号”通过验收。“筑梦号”为复合式土压平衡盾构机,全长115米,刀盘开挖直径9.14米。复合式土压平衡盾构机可针对上软下硬、局部硬岩、软土等不稳定地层,依托智慧工地管理平台和盾构机远程数据采集系统,对掘进过程中的盾构设备状态、掘进参数、拼装情况进行全方位管控,充分发挥数字赋能的管理优势。

挖一条隧道有多难?

被誉为“天下第一隧道”的石门隧道

1900年多前的东汉年间,被誉为“天下第一隧道”的石门隧道,仅16米长,曾动用2000多名工人,花费3年时间才修凿而成。

而如今,现代城市发展日新月益,地面上车辆穿梭、人来人往,但你丝毫不会察觉,位于脚下数十米处的地下,可能有一个“钢铁穿山甲”正在稳稳掘进。

有了盾构机,只需1名操作手,几天时间,和几十名工人的配合,就能凿穿一座小山,挖出一条隧道。

盾构机是什么?

盾构机何以如此厉害?这得从头说起。

20世纪90年代末,我国曾经是零基础,技术和市场均受制于人。为开凿西康铁路秦岭隧道,我国从欧洲买回两台盾构机,花费高达6亿元。为了突破这项核心技术,2002年,盾构机的研发生产被列入国家重点项目,仅用6年时间,我国便造出了具有自主知识产权的复合式土压平衡盾构机,并在此后十多年,持续保持着世界盾构领域的纪录。

盾构机由刀盘、前中尾盾体、主驱动、管片拼装机、螺旋输送机等十余个部分组成,号称“工程机械之王”,主要用于水利、铁路、公路、地铁等基建工程的隧道环节。

盾构机之所以谓之“盾”和“构”,是因其一边挖掘隧道,一边铺设隧道支撑性管片作为盾体,承受来自周围土层、地下水的巨大压力,继而构建形成隧道主体结构。

盾构机掘进,靠的是最前端圆形刀盘嵌着的许多刀头。刀盘缓缓旋转,好似一张大嘴,刀头如同牙齿,把岩石、砂土“嚼碎”,通过管道运送排出。其工作原理,类似于穿山甲挖洞。

吊装盾构机刀盘

盾构机前端巨型刀盘上的刀具,相当于穿山甲的前爪,主要负责挖土碎石;刀盘紧邻盾体,相当于穿山甲的躯干,用来支撑挖好的洞;螺旋输送机及皮带出渣系统,相当于穿山甲的后爪,主要负责将开挖的土石等送出土仓;而后端的管片,则相当于穿山甲闭合的鳞片,用来加固隧道。

这只“钢铁穿山甲”,能在山间、水底以及城市地下快速钻出一条条隧道,比穿山甲更加高效安全。而在每一次隧道掘进的过程中,开挖、支护、加固、排土、出渣等环节一次性完成,隧道主体结构也一次性成型。

“葛盾号”一路掘进

2013年3月,在公司承建的南水北调配套工程北京东干渠工程施工中,被冠以“葛盾一号”的一台自购辐条式土压平衡盾构机正式始发。

北京东干渠三标隧洞掘进使用的“葛盾一号”盾构机

这一次始发,标志着在中国能建范围内首个“自主产权、自主施工”的“两自”盾构隧洞项目开始施工,为公司乃至中国能建进入轨道交通市场奠定了强有力的基础。

其实早在2010年10月,市政公司就曾参与盾构隧道施工的配套设施建设——武汉地铁2号线1期工程越江隧道汉口侧风井地连墙项目,逐渐与盾构施工结下不解之缘。

2013年10月24日,武汉地铁4号线2期1标段施工现场,“穿越号”盾构机成功始发。2014年2月17日,武汉地铁4号线首义路站左线接收井洞门最后一层保护层裂开,“穿越号”盾构机圆满完成盾构任务,加快了市政公司进军城市地铁市场的步伐 。

随后,市政公司迅速成立专业盾构工程处,加强自有技能人员队伍建设,驾驭着“葛盾号”一路掘进,先后参与了武汉轨道交通四号线、27号线,西安地铁十四号线、15号线工程建设,在盾构施工领域,实现了快速发展。

盾构实力不断增强

2016年8月3日,市政公司承建的武汉轨道交通27号线第一标段项目起点——新路村站右线盾构机正式掘进。

武汉轨道交通27号线项目首台盾构机“平安一号”

在武汉轨道交通27号线项目施工高峰期,共投入10台盾构机同时作业,刷新了武汉地铁建造史上同一标段投入最多盾构机的纪录。

施工期间,市政公司大力开展科技创新,攻克了一批重大技术难题,总结出了“盾构机站内平移调头施工技术”“密集岩溶和红黏土发育区盾构掘进控制技术”“地铁工程盾构机穿越桩群加固区施工技术”“盾构穿越浅覆湖塘软土区关键施工技术”等一批核心技术,不仅增强了在盾构技术领域的综合实力,也为国内外类似工程项目施工提供借鉴经验及参考指导。

依托武汉轨道交通27号线项目建设获得的科技成果

同时,依托该项目的建设,市政公司获得了《盾构机中心回转式拼装机与尾盾快速安拆吊装方法》《盾构负环管片拆运方法》2项发明专利和《适用于硬黏土地层的盾构掘进渣土改良装置》《一种可自动切换的盾构机外循环水装置》等6项实用新型专利,获得《密闭式车站盾构机平移调头技术研究与应用》《盾构穿越浅覆湖塘软土区关键施工技术研究》《密集岩溶和红黏土发育区盾构掘进控制技术研究》3项湖北省科技成果。此外,《复杂环境地铁盾构施工关键技术》获得中国施工企业管理协会授予的科技进步奖二等奖,《复杂环境下盾构法施工技术研究与实践》获得中国市政工程协会授予的科技进步奖三等奖。

奋战新征程蹄疾步稳

回望来时路一路砥砺前行,奋进新征程挑战和机遇并存。

深圳市轨道交通14号线共建管廊工程盾构机吊装。

十余年来,市政公司潜心钻研盾构掘进技术,在盾构施工领域,掌握了丰富的盾构设备、技术、人才资源,实力不断增强。

当前,在深圳市轨道交通14号线共建管廊工程现场,两台盾构机从7号、3号综合井始发,正在奋力掘进。而“筑梦号”盾构机,预计也将于2023年3月20日在深大城际铁路项目T4枢纽站大里程端始发,2024年12月30日到达机场东站小里程端接收,该项目的建设,将采用7台盾构机作业。

下一步,市政公司将深入学习贯彻落实党的二十大精神,积极践行“交通强国”战略,践行中国能建《若干意见》和“1466”战略,充分发挥“钢铁穿山甲”的优势,紧跟时代发展步伐,打造突出工程建设能力,深耕轨道交通工程市场,推动企业高质量发展。