大國重器上新！國產(chǎn)超大直徑盾構(gòu)機(jī)“焦平一號”在湖南長沙下線

中國日報5月29日長沙電 5月29日，由中鐵十一局和鐵建重工聯(lián)合打造的超大直徑盾構(gòu)機(jī)“焦平一號”在湖南長沙正式下線，將投用于世界最大直徑的土壓平衡盾構(gòu)高鐵隧道——焦平鐵路邙山隧道建設(shè)。

焦平鐵路是我國“八縱八橫”高速鐵路網(wǎng)呼南通道的關(guān)鍵組成部分。其中，由中鐵十一局承建的焦平鐵路邙山隧道為全線控制性工程，該隧道盾構(gòu)區(qū)間全長4970米，隧道開挖直徑14.57米，采用單洞雙線設(shè)計，是目前世界最大直徑、超長距離土壓平衡盾構(gòu)高鐵隧道。

據(jù)介紹，邙山隧道施工面臨“一大、二長、三難”的極端挑戰(zhàn)。施工斷面面積超167平方米，盾構(gòu)獨頭掘進(jìn)近5公里。始發(fā)井縱向距離僅54米，且場地狹窄，需實施超大直徑盾構(gòu)分體始發(fā)。盾構(gòu)機(jī)穿越黏質(zhì)黃土、粉質(zhì)黏土、粗圓礫土和鈣質(zhì)膠結(jié)層等多種復(fù)合地層，局部含直徑達(dá)30厘米的漂石，并下穿邙山陵墓群核心保護(hù)區(qū)、焦柳鐵路和連霍高速等重大風(fēng)險源，地表沉降需嚴(yán)格控制在毫米級，施工難度國內(nèi)罕見。

針對上述難題，“焦平一號”在研制過程中進(jìn)行了多項專項設(shè)計。盾構(gòu)機(jī)整機(jī)總長約110米，總重約3500噸，裝機(jī)功率達(dá)10000千瓦，具備“切削—出渣—襯砌—注漿”一體化連續(xù)作業(yè)能力。

特別是在后期詳勘中發(fā)現(xiàn)大面積鈣質(zhì)膠結(jié)層與漂石后，建設(shè)團(tuán)隊迅速啟動刀盤方案重大調(diào)整，歷時2個月完成方案升級，打造出國內(nèi)首款適配軟硬復(fù)合膠結(jié)地層的超大直徑盾構(gòu)刀盤。該刀盤采用8主梁加8面板復(fù)合式結(jié)構(gòu)，開口率46%，配備“滾刀+齒刀+切刀”組合刀具，其中19英寸單刃滾刀61把、耐磨齒刀14把、帶牙式寬切刀104把，實現(xiàn)對軟土、膠結(jié)層等特殊地層的全覆蓋。刀盤表面覆蓋碳化鉻復(fù)合耐磨板，耐磨性能提升40%。同時，刀盤布置了20處渣土改良噴口，配合主動攪拌棒、中心攪拌器及高壓沖洗系統(tǒng)，有效防止黃土結(jié)泥餅。

在掘進(jìn)控制方面，“焦平一號”搭載了多層次復(fù)合注漿系統(tǒng)，總注漿能力達(dá)每小時100立方米，可將地表沉降控制在毫米級。設(shè)備還配備了同步推拼系統(tǒng)，單環(huán)施工時間從127分鐘壓縮至97分鐘，效率提升近三成。此外，它集成了氣壓輔助掘進(jìn)與盾構(gòu)AI智能管控平臺，可實時采集大量掘進(jìn)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)自動監(jiān)測、預(yù)警、調(diào)控和故障智能診斷，推動盾構(gòu)施工向智能化升級。

據(jù)中鐵十一局焦平鐵路邙山隧道項目負(fù)責(zé)人陳建介紹，“焦平一號”出廠后，將拆解為上百個部件，通過專業(yè)運(yùn)輸方式運(yùn)往施工現(xiàn)場。目前始發(fā)井及配套工程已基本就緒，設(shè)備進(jìn)場后將由80余人的專業(yè)團(tuán)隊組織組裝調(diào)試，預(yù)計7月底正式始發(fā)掘進(jìn)。

近年來，隨著我國高鐵網(wǎng)不斷向復(fù)雜地質(zhì)區(qū)域延伸，超大直徑盾構(gòu)機(jī)在鐵路隧道領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。國產(chǎn)大盾構(gòu)在智能管控、耐磨設(shè)計、復(fù)合掘進(jìn)等關(guān)鍵技術(shù)上持續(xù)突破，“焦平一號”的研制與應(yīng)用，標(biāo)志著我國土壓平衡盾構(gòu)在高風(fēng)險、長距離、復(fù)合地層隧道施工領(lǐng)域邁上新臺階，盾構(gòu)智能化、數(shù)字化、綠色化施工正成為行業(yè)新常態(tài)。

（中國日報湖南記者站 編輯：朱友芳 通訊員：張璽）