北京
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合打造的超大直徑盾構機“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高鐵隧道——焦平鐵路邙山隧道建設。
焦平鐵路是我國“八縱八橫”高速鐵路網呼南通道的關鍵組成部分。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，該隧道盾構區(qū)間全長4970米，隧道開挖直徑14.57米，采用單洞雙線設計，是目前世界最大直徑、超長距離土壓平衡盾構高鐵隧道。
據介紹，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，盾構獨頭掘進近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分體始發(fā)。盾構機穿越黏質黃土、粉質黏土、粗圓礫土和鈣質膠結層等多種復合地層，局部含直徑達30厘米的漂石，并下穿邙山陵墓群核心保護區(qū)、焦柳鐵路和連霍高速等重大風險源，地表沉降需嚴格控制在毫米級，施工難度國內罕見。
針對上述難題，“焦平一號”在研制過程中進行了多項專項設計。盾構機整機總長約110米，總重約3500噸，裝機功率達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)現大面積鈣質膠結層與漂石后，建設團隊迅速啟動刀盤方案重大調整，歷時2個月完成方案升級，打造出國內首款適配軟硬復合膠結地層的超大直徑盾構刀盤。該刀盤采用8主梁加8面板復合式結構，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，實現對軟土、膠結層等特殊地層的全覆蓋。刀盤表面覆蓋碳化鉻復合耐磨板，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)，有效防止黃土結泥餅。
在掘進控制方面，“焦平一號”搭載了多層次復合注漿系統(tǒng)，總注漿能力達每小時100立方米，可將地表沉降控制在毫米級。設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與盾構AI智能管控平臺，可實時采集大量掘進數據，實現自動監(jiān)測、預警、調控和故障智能診斷，推動盾構施工向智能化升級。
據中鐵十一局焦平鐵路邙山隧道項目負責人陳建介紹，“焦平一號”出廠后，將拆解為上百個部件，通過專業(yè)運輸方式運往施工現場。目前始發(fā)井及配套工程已基本就緒，設備進場后將由80余人的專業(yè)團隊組織組裝調試，預計7月底正式始發(fā)掘進。
近年來，隨著我國高鐵網不斷向復雜地質區(qū)域延伸，超大直徑盾構機在鐵路隧道領域的應用日益廣泛。國產大盾構在智能管控、耐磨設計、復合掘進等關鍵技術上持續(xù)突破，“焦平一號”的研制與應用，標志著我國土壓平衡盾構在高風險、長距離、復合地層隧道施工領域邁上新臺階，盾構智能化、數字化、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）
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