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引领中国隧道现代化施工之路——中铁隧道股份TBM应用与发展

自近代以来,全体中华儿女在追求民族独立、国家富强、人民幸福的伟大征程中,广大仁人志士越来越清醒地意识到,加快交通、水利、市政等基础设施建设,促进国内国际交通互通互联,各区域经济社会协同发展,实现人民共同富裕,对推进中国经济的振兴和中华民族的伟大复兴,都具有无比重大的现实意义,可谓“基建强则中国强”。但中国是一个幅员辽阔、地区发展不平衡、气候和地形地貌异常复杂的国家,在中国加快基础设施建设,特别是隧道建设,是一个非常严峻的考验。

作为隧道与地下工程领域施工的核心力量——中铁隧道股份,不断提升自身专业实力、不断增强企业核心竞争力,引领中国隧道现代化施工之路,既是企业的情怀,更是企业的使命。

 

开创铁路TBM施工先河

 

上世纪90年代,为加快西部大开发,西康铁路复线上马,全长18.46公里的秦岭一号特长隧道因其地质复杂、工程巨大,是盘踞在工程建设者面前的拦路虎。为此,国家果断决策,隧道正洞开挖首次采用具有世界领先水平的全断面隧道掘进机(TBM)施工,从此开创了中国铁路隧道采用TBM进行掘进施工的先河。工程由中铁隧道集团的核心子企业——中铁隧道一处负责承建施工,因该条隧道为国内首次采用TBM掘进施工,没有现成的经验可供参考,而且施工时伴有高地应力、岩爆、地热、断裂涌水带、围岩失稳等不良地质灾害发生,工程建设任务十分艰巨。

但“做最难的、交最好的”是中铁隧道局的企业情怀,为建设好西康复线秦岭一号隧道,当时的中铁隧道一处集中了全公司的优质资源、汇聚了企业大批的高层次人才来共同参与该隧道建设。隧道建设的过程是艰辛的,但是全体参建员工奋发进取、坚韧有为,积极向外国工程技术人员学习操作、维保技术,加强设备维保、严肃技术交底、强化现场施工组织,经过数年的努力,终于在1999年9月顺利实现工程竣工。

西康铁路复线秦岭一号特长隧道是国内第一次采用TBM进行铁路隧道施工,由此开创了中国铁路隧道采用TBM施工的先河,这为中国隧道TBM施工、及后来中国自主研制TBM等隧道装备,培养了第一批专业化人才、积累了第一手宝贵的资料。从此,中国隧道采用TBM掘进施工,日渐成为时代的潮流;中国铁路乃至高速铁路的建设,也从此进入快车道。2003年,由原中铁隧道一处承建施工的西安安康铁路秦岭Ⅰ线隧道荣获中国土木工程詹天佑大奖。

 

征战世界最长输水隧洞

 

为振兴东北老工业基地,解决东北特别是辽宁沈阳地区供水问题,2003年,国家启动大伙房输水工程,大伙房输水工程最重要的环节就是要修建一条长85.3公里、直径8米的完全靠自流引水的输水隧道。这条隧道东起辽宁省桓仁满族自治县,西至辽宁省新宾满族自治县,是当时世界最长的隧道。

作为中国隧道施工的专业队伍,大伙房输水隧道这一世界最长的输水隧道,其工程建设任务再次落在中铁隧道股份的肩上。由于该隧道线路长、支洞多、地质复杂,工程建设同时采用人工钻爆和TBM施工两种方式,工作面多、需要不断转场作业,施工组织极为困难。加之该台TBM即是西康铁路秦岭特长隧道施工时引进的中国第一台TBM,彼时机况已经日显老化,为保持工程的顺利掘进,必须加强设备维保力度。

即使面临的困难再多,中铁隧道人也从不会被困难压倒。征战世界最长输水隧洞的中铁隧道人总是乐观的坚信“办法总比困难多”,凭借着数十年的隧道施工专业经验,不怕麻烦、不畏艰险、加强维保、科学施作,通过6年的艰苦奋斗,终于战胜这一世界最长的输水隧洞,中国也从此填补了世界长大隧道TBM施工领域的空白。最终,大伙房输水隧洞也荣获2015-2016年度中国水利工程优质(大禹)奖。

 

勇创TBM掘进世界记录

 

中国的西北,一直是干旱缺水的地方,尤其是定西地区,瘠苦甲于天下。“引洮河清流、解陇中之渴”,一直是陇中人民的世纪夙愿。2007年,甘肃引洮供水工程开工建设,中铁隧道股份请缨出战。

引洮供水7#隧洞是该引水工程的全线控制性工程,采用中国第一台盾护盾TBM施工,隧洞出口段3公里处是西秦岭山脉的一条大断裂带,属于富水疏松砂岩地层,是TBM掘进的拦路虎。当TBM从出口段掘进至该里程时,TBM遭遇含水量高达14-20%的流沙层,机体卡机、栽头、刀盘被糊。多次脱困未果,在紧急时刻,中铁隧道股份在甘肃引洮局的支持下,毅然转换施工场地,将TBM拆出转换至隧洞进口掘进。2011年9月至2012年5月,引洮供水7#隧洞联创高产,实现月平均进尺超过1400米,特别是2011年11 月份,单月进尺达1868米,最高日进尺达86米,连续打破和创造了TBM掘进的世界纪录。

引洮供水7#隧洞能连续打破和创造TBM掘进的世界纪录,不仅是业主、施工单位等及时英明决策的结果,也是现场施工组织、设备维保、技术管理、作业激励等完美作用的结果,这标志着中铁隧道股份乃至我国在隧道TBM施工领域,业已达到世界领先地位。

 

引领隧道TBM施工科技

 

自本世纪初叶以来,中国长大隧道采用TBM掘进,已经成为越来越常见的施工方式。以中铁隧道股份为代表的中国TBM隧道施工专业企业,引领着中国隧道的施工科技,已经彻底改变了中国隧道的施工方式,中国水利隧道、铁路隧道、城市轨道交通等纷纷采用TBM进行长大隧道施工。

中铁隧道股份采用TBM施工的青海引大济湟工程、陕西引红济石工程、引汉济渭工程、吉林引松供水工程、新疆引额供水工程、辽西北供水工程、重庆地铁5号线、吐库铁路二线中天山隧道等工程,都已经或正在取得辉煌的战绩,彰显了中铁隧道股份在隧道TBM施工领域的领军地位,也体现了中国隧道已经迈入现代化施工之路。

2016年7月起,中国第一铁路长隧——全长34.538公里的大瑞铁路高黎贡山隧道也相继迎来了两台TBM进行隧道施工,其中直径6.39米的“彩云1号”为中国第一台再制造TBM,直径9.03米的“彩云号”为我国自主研制最大直径的TBM。大瑞铁路高黎贡山隧道具有“三高、四活跃”的地质特点,地质条件极为复杂,号称“地质博物馆”,大瑞铁路高黎贡山隧道两台TBM的相继投产,标志着中铁隧道股份在我国特长特难铁路隧道施工领域,再次开启崭新的华丽篇章。

目前,中铁隧道股份正沐浴着新时代的春风,在国家供给侧改革、加快产业转型升级的大背景下,作为国内隧道TBM施工领军企业——中铁隧道股份正以建设“国内领先、国际一流的行业领导企业”为目标,引领着中国隧道阔步于现代化施工的康庄大道,以更加崭新的、昂扬的姿态走向世界、走向未来。

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