首臺盾構(gòu)機始發(fā)∣“創(chuàng)廉1號”盾構(gòu)機在大連市地鐵4號線一期工程破巖掘進

大連市地鐵4號線一期工程始于營城子，止于梭魚灣，途經(jīng)多個核心功能區(qū)，線路長23.01公里。該工程作為城市北部東西向骨干交通線路，對進一步形成大連市軌道交通網(wǎng)絡(luò)和促進大連市經(jīng)濟社會發(fā)展、帶動區(qū)域性經(jīng)濟增長意義重大。按照建設(shè)計劃，中交天和為該工程陸續(xù)投入8臺盾構(gòu)機。2023年11月1日，伴隨低沉的轟鳴，“創(chuàng)廉1號”盾構(gòu)機刀盤緩緩向前推進，標志著由中交天和為該工程研制的首臺盾構(gòu)機順利始發(fā)。 “創(chuàng)廉1號”盾構(gòu)機總長約80米，重約450噸，開挖直徑6.48米，掘進區(qū)間主要穿越中風(fēng)化白云巖，巖石強度最高達109兆帕。為應(yīng)對復(fù)雜地質(zhì)條件，中交天和為“創(chuàng)廉1號”盾構(gòu)機刀盤面板及圓周采用高強度、耐磨設(shè)計并配備多項智能創(chuàng)新技術(shù)，搭載超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)，對不良地質(zhì)進行有效探測，做到早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警、早處置;搭載刀盤磨損監(jiān)測系統(tǒng)，實時獲取刀盤磨損信息，及時采取應(yīng)對措施;搭載同步注漿系統(tǒng)，增設(shè)2路同步雙液注漿方案，確保迅速支撐管片周圍巖體，提升管片與周圍底層一體化效率，精確控制地面沉降，確保掘進施工安全。

首個地下疊落隧道∣“冰城號”系列盾構(gòu)機順利貫通哈爾濱市迄今最大地下軌道交通項目地鐵3號線工程

地鐵3號線工程是哈爾濱市迄今最大的地下軌道交通項目，穿越四大核心城區(qū)，輻射百余個居民小區(qū)，接駁近180條公交線路。地層主要為粉質(zhì)黏土，部分地段穿越細砂、中砂和粉質(zhì)黏土夾層，還需穿越300多米棚戶區(qū)及東北首個地下疊落隧道，上下隧道間隔最近僅2.1米。中交天和為該工程研制18臺“冰城號”系列盾構(gòu)機，先后貫通23個區(qū)間，掘進總長度超25公里，2023年6月全線貫通，單日最高掘進36米，月最高掘進350米，創(chuàng)造東北地區(qū)酷寒季節(jié)盾構(gòu)機掘進新記錄。2023年底開通運營后，將顯著改善哈爾濱市交通擁堵問題，對提高城市運營效率，促進經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展具有重大意義。 一直以來，長距離下穿老舊棚戶區(qū)的沉降控制是盾構(gòu)機掘進的重點難題之一。在哈爾濱市安通街與進鄉(xiāng)街十字路口延安通街方向，需街穿棚戶區(qū)老舊房屋85戶、側(cè)穿無基礎(chǔ)房屋116戶，且部分為百年建筑。這些建筑古老陳舊，掘進施工難度大，風(fēng)險系數(shù)極高。中交天和在研制盾構(gòu)機時，深入研究控制盾構(gòu)機下穿淺覆土棚戶區(qū)沉降、控制掘進參數(shù)、拼裝質(zhì)量、二次注漿和監(jiān)測分析裝備等因素，確保在下穿754米、200余座棚戶及百年建筑物時將沉降控制在2毫米內(nèi)，對地面構(gòu)筑物實現(xiàn)“零”擾動。

首次下穿松花江∣“松江一號”“松江二號”盾構(gòu)機成功貫通哈爾濱市地鐵2號線工程松花江過江隧道

松花江過江隧道工程單線總長1906米，是國內(nèi)迄今為止高寒地區(qū)最長的過江隧道，其中：過江段長1200米。松花江面風(fēng)平浪靜，但30米以下的松花江底卻是“波譎云詭”。中交天和為該工程研制兩臺直徑6.44米泥水平衡盾構(gòu)機“松江一號”“松江二號”，實現(xiàn)全程不換刀、不開倉、防透水、一次性過江，這是一次重大挑戰(zhàn)，國內(nèi)也沒有相關(guān)經(jīng)驗可以借鑒。

針對在松花江底長距離富水砂層掘進可能導(dǎo)致對盾構(gòu)機刀盤、刀具磨損嚴重問題，中交天和對刀盤進行耐磨性改造，增加刀盤耐磨板數(shù)量及厚度，優(yōu)化刀具配置，加強刀具耐磨保護，提高盾構(gòu)機對砂層掘進的適應(yīng)能力，確保一次性安全過江，避免掘進中在江底開倉換刀的重大風(fēng)險。盾構(gòu)機過江段地層為富水砂層，地層含水量、透水度極高，在長距離、高水壓條件下掘進極易導(dǎo)致透水漏砂風(fēng)險，對江底人員、設(shè)備可謂“滅頂之災(zāi)”。對此，中交天和在盾構(gòu)機選型時，對刀盤進行針對性設(shè)計，配備智能化導(dǎo)向、智能化地質(zhì)超前預(yù)報、管片上浮及收斂自動監(jiān)測、同步雙液注漿及泥水環(huán)流等系統(tǒng)。該工程線路呈反S形，設(shè)置兩個曲線，半徑分別為400米、450米，盾構(gòu)機需進行兩次小半徑“急轉(zhuǎn)彎掘進”。面對前所未有的挑戰(zhàn)，中交天和現(xiàn)場技術(shù)團隊優(yōu)化掘進參數(shù)，減少盾構(gòu)機掘進對江底不穩(wěn)定地層的擾動，嚴控泥漿指標，實施24小時不間斷監(jiān)控，為盾構(gòu)機一次性安全過江保駕護航。

經(jīng)過180余天艱苦奮戰(zhàn)，“松江一號”“松江二號”盾構(gòu)機安全順利通過松花江，沉降警報自始至終保持靜默狀態(tài)，全線掘進沉降均控制在毫米級范圍內(nèi)，開創(chuàng)了中國隧道建設(shè)史上盾構(gòu)機首次下穿松花江的先例，也開創(chuàng)了國內(nèi)泥水平衡盾構(gòu)機在酷寒條件下一次性安全掘進過江的先河。

首臺雙模盾構(gòu)機∣“沈陽號”盾構(gòu)機在沈陽市地鐵4號線工程建設(shè)中實現(xiàn)“一機多能”

沈陽市地鐵4號線工程望花屯站至勞動路站區(qū)間地質(zhì)狀異常復(fù)雜，掘進區(qū)間全斷面為粉質(zhì)黏土，覆土深度最薄為11.8米，僅為盾構(gòu)機直徑的1.8倍，還需下穿高速干線橋樁、加氣站、廠房、居民小區(qū)、鐵路干線等構(gòu)筑物，線路掘進精度要求極高，地面沉降控制必須在毫米級內(nèi)。為更好地控制地面沉降，不同地層掘進采用不同類型盾構(gòu)機，粉質(zhì)黏土需采用土壓盾構(gòu)機，遇速干線橋樁、加氣站等風(fēng)險源需采用泥水盾構(gòu)。 為此，中交天和研制了中國首臺雙模盾構(gòu)機——“沈陽號”。“沈陽號”盾構(gòu)機開挖直徑6.19米，總長97.5米，總重量500余噸，采用國內(nèi)首創(chuàng)串聯(lián)式排渣方式，充分發(fā)揮土壓盾構(gòu)機螺旋機和泥水盾構(gòu)機環(huán)流系統(tǒng)優(yōu)勢，遇像速干線橋樁、加氣站、鐵路干線等地面沉降要求較高區(qū)域采用泥水模式掘進，遇普通地層通過轉(zhuǎn)換模式采用土壓模式掘進，真正實現(xiàn)了“一機多能”。掘進期間，中交天和現(xiàn)場技術(shù)團隊根據(jù)地面和地下狀況，合理利用土壓模式適應(yīng)性強和泥水模式易控制沉降特性，因地制宜實現(xiàn)土壓/泥水模式的相互轉(zhuǎn)換，創(chuàng)造日掘進最高30米、月掘進最高366米、對地面“零”干擾記錄，不但確保了掘進進度和工程質(zhì)量，也大大節(jié)約了工程建設(shè)投資。

習(xí)近平總書記指出，當(dāng)前，推動?xùn)|北全面振興面臨新的重大機遇。中交天和將深入學(xué)習(xí)貫徹落實習(xí)近平總書記關(guān)于推動?xùn)|北全面振興重要講話精神，深度融入東北全面振興重大戰(zhàn)略，持續(xù)關(guān)注東北全面振興重大部署，推動落實《東北全面振興“十四五”實施方案》，在服務(wù)新時代推動?xùn)|北全面振興中展現(xiàn)更大作為，為打造東北大交通網(wǎng)絡(luò)、物流大通道、現(xiàn)代化都市圈和推動?xùn)|北經(jīng)濟一體化發(fā)展、促進東北經(jīng)濟社會全面發(fā)展作出更大貢獻。