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国内在建承受水压最高、直径最大盾构隧道用超大直径盾构机——“聚力一号”在中交天和下线

2021/10/13 09:42

10月12日,国内在建承受水压最高、直径最大盾构隧道用超大直径盾构机——“聚力一号”在中交天和下线,并将用于江阴靖江长江隧道工程施工。“聚力一号”开挖直径达16.09米,长140米,重5000吨,是目前国产最大直径盾构机,不仅可实现5000米超长距离连续掘进不换刀,还能解决超大直径盾构机、高水压下掘进“十隧九漏”的世界性难题,实现隧道掘进施工滴水不漏。

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江阴靖江长江隧道是《长江干线过江通道布局规(2020-2035)》的江苏省44条过江通道之一,北起靖江公新公路,南至江阴芙蓉大道,采用盾构隧道帆方式穿越长江。江阴靖江长江隧道按照双向六车道高速公路标准建设,设计行车速度80千米/小时,预计2025年12月全线通车,将成为交通强国建设江苏样板标志性工程,中国高水压大直径盾构隧道建设创新工程。该工程具有大、高、长三大特点,隧道开挖直径达16.09米,为国内直径最大盾构隧道;设计承受最大水压1.2兆帕,为国内在建承受水压最高超大直径隧道;隧道长6445米,其中盾构段隧道4952米,为国内长度排名第二的长江隧道。盾构机需下穿长江大堤、船厂、码头等敏感建筑物;富含胶结物的粉细砂、中粗砂层,石英含量高地层;有害气体区域等复杂底层。

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复杂的地质条件和高标准的建设要求,对盾构机性能及智能化程度提出了高挑战。中交天和对“聚力一号”做了针对性极强的专门化设计,运用完全自主研发、世界首创的先进技术,实现“大块头”与智能化的完美结合。“聚力一号”专门配备中交天和特有的超长距离不换刀技术,可实现该线全线5000米掘进不换刀。同时,配备智能化导向、智能化地质超前预报、刀具磨损光纤监测、盾尾间隙自动测量、管片上浮及收敛自动监测、高精度有害气体监测和同步双液注浆等系统,确保盾构隧道施工做到“可视、可测、可控、可达”,使高强度、高风险、高污染的掘进作业转为安全、高效、节能、环保的绿色掘进模式。


截止目前,高水压超大型隧道“十隧九漏”仍是世界性难题。解决该难题,盾构机姿态控制及时纠偏系统则是关键。为此,中交天和打出系列“组合拳”,在业内率先攻克这一难题。“聚力一号”泥水环流系统配置气垫舱,能实现掌子面压力±0.02兆帕以内的精确控制,有效控制掘进过程中的泥水压力,防止地层发生沉降,保持盾构机的掘进姿态;对油缸压力进行分区控制,下部油缸数量配置恰到好处,便于盾构机抬头,且每组油缸能单独控制,可满足实时纠偏;同步注浆系统具备双液注浆功能,可有效控制管片上浮及注浆后地层二次沉降等。防渗漏组合技术已在多个超大隧道工程施工中被成功应用,中交天和超大直径盾构施工的南京和燕路过江通道长2100多米、35万平米隧道,孟加拉国卡纳普里河底隧道工程长4900米、50多万平米隧道、印尼雅万高铁一号隧道工程20多万平米隧道均创造“滴水不漏”奇迹。

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中交天和一直坚持走自主研发、科技创新之路,始终秉持做大做强中国盾构初心,研发制造了“天和号”超大直径盾构,打破外国品牌在中国的垄断。在大力创新研发的同时,致力核心零部件的国产化进程。目前,许多核心零部件已实现国产化,并在多个项目广泛应用,盾构国产化率已达95%以上,实现了中国超大直径盾构从跟跑、并跑、到领跑的华丽转身。事实证明,这是一条正确、光明的道路。只有这样,推动中国制造和建造“大国重器”才能实现完全自主、不受制于人。

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