盾構(gòu)機(jī)、TBM等施工新裝備廣泛應(yīng)用，助力城市更新建設(shè)大項(xiàng)目持續(xù)刷新“進(jìn)度條”

“鋼鐵巨龍”入地穿海，地鐵隧道“全速掘進(jìn)”

“上天有神舟，下海有蛟龍，入地有盾構(gòu)”。

盾構(gòu)機(jī)，全稱(chēng)盾構(gòu)隧道掘進(jìn)機(jī)，又被稱(chēng)作“工程機(jī)械之王”，一直以來(lái)都是隧道建設(shè)中必不可少的核心裝備。與傳統(tǒng)施工方式相比，盾構(gòu)法具有施工安全、環(huán)保、操作方便、工程質(zhì)量高、占地資源少、勞動(dòng)強(qiáng)度低等特點(diǎn)。

2015年，國(guó)產(chǎn)首臺(tái)鐵路大直徑盾構(gòu)機(jī)下線，擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，打破了國(guó)外近一個(gè)世紀(jì)的技術(shù)壟斷。如今，我國(guó)已經(jīng)成為全球最大的盾構(gòu)機(jī)市場(chǎng)，也是最大的盾構(gòu)機(jī)生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。來(lái)自中國(guó)工程機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示，2022年中國(guó)盾構(gòu)機(jī)市場(chǎng)規(guī)模約為276億元，同比增長(zhǎng)14.05%，預(yù)計(jì)2024年市場(chǎng)空間達(dá)到400億元。目前，盾構(gòu)機(jī)應(yīng)用逐漸從傳統(tǒng)的城軌領(lǐng)域向鐵路公路隧道、水利水電、市政、能源煤礦、綜合管廊等新興領(lǐng)域擴(kuò)展。其中，城市軌道交通占比40%，需求最大。

在青島，隨著城市更新和城市建設(shè)三年攻堅(jiān)行動(dòng)縱深推進(jìn)，盾構(gòu)機(jī)等機(jī)械化掘進(jìn)設(shè)備大批量“上馬”，在地鐵、隧道以及管廊、地下道路建設(shè)中均能見(jiàn)到盾構(gòu)機(jī)的身影。特別是今年，地鐵三期、膠州灣二隧等攻堅(jiān)項(xiàng)目相繼開(kāi)啟“盾構(gòu)機(jī)時(shí)代”，施工效率大大提升，建設(shè)“進(jìn)度條”不斷刷新，為民生工程、民心工程盡快投用提供了有力支撐。

今年9月，地鐵三期工程首臺(tái)雙模盾構(gòu)機(jī)“鯤鵬號(hào)”從閆家山站始發(fā)。

地鐵三期：

將投入112臺(tái)盾構(gòu)機(jī)、TBM

金秋時(shí)節(jié)，秋高氣爽，正是項(xiàng)目建設(shè)的施工“黃金期”。

9月29日，地鐵8號(hào)線支線大沽河博物館站—少海北站區(qū)間左線“膠州灣6號(hào)”盾構(gòu)機(jī)順利完成下井任務(wù)。與9月15日“膠州灣5號(hào)”順利始發(fā)時(shí)隔僅15天，標(biāo)志著大少區(qū)間即將進(jìn)入雙線同步掘進(jìn)階段。今年4月24日，8號(hào)線支線第一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)“膠州灣1號(hào)”始發(fā)。截至9月29日，歷時(shí)約170天，這條線路共有6臺(tái)盾構(gòu)機(jī)入地掘進(jìn)，平均28天始發(fā)一臺(tái)，創(chuàng)下地鐵三期建設(shè)盾構(gòu)始發(fā)新紀(jì)錄。

10月17日，在8號(hào)線支線大少區(qū)間掘進(jìn)施工現(xiàn)場(chǎng)，機(jī)械轟鳴穿梭，人員堅(jiān)守崗位，一派繁忙有序的場(chǎng)面。在地下17米處，猶如“鋼鐵巨龍”的盾構(gòu)機(jī)“膠州灣5號(hào)”由郊區(qū)向膠州市區(qū)方向平穩(wěn)掘進(jìn)。雖然已是10月，但掘進(jìn)過(guò)程中隧道內(nèi)溫度可達(dá)37℃，正在現(xiàn)場(chǎng)巡視的中交一航局8號(hào)線支線項(xiàng)目生產(chǎn)副經(jīng)理孫盼盼的衣服早已被汗水打濕。

“膠州灣5號(hào)”從大沽河博物館站始發(fā)，沿大少區(qū)間右線，自大沽河堤壩右岸向北，下穿上合大道規(guī)劃道路、寶龍歷史文化街后拐入揚(yáng)州路，側(cè)穿運(yùn)河橋后從少海北站吊出。掘進(jìn)里程1963米，最大埋深近30米，主要途經(jīng)地層為含有機(jī)質(zhì)粉質(zhì)黏土，中、粗砂，強(qiáng)-中風(fēng)化泥巖和強(qiáng)-中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，地質(zhì)條件差、施工難度大?！笆及l(fā)一個(gè)月，大少區(qū)間右線正穩(wěn)步推進(jìn)，左線計(jì)劃10月下旬開(kāi)始掘進(jìn)施工。”孫盼盼告訴記者，冬季施工將面臨多重制約，現(xiàn)在正是施工的好時(shí)節(jié)，需要搶抓“黃金期”，加快施工進(jìn)度。為保證24小時(shí)連續(xù)作業(yè)，項(xiàng)目部在盾構(gòu)機(jī)駕駛艙里安裝了空調(diào)，讓盾構(gòu)機(jī)司機(jī)可以在相對(duì)舒適的環(huán)境中工作。

TBM、盾構(gòu)機(jī)的使用，是地鐵三期建設(shè)機(jī)械化的重要體現(xiàn)。TBM和盾構(gòu)機(jī)均為隧道掘進(jìn)設(shè)備，二者適應(yīng)地質(zhì)不同，TBM“牙口”更好，適合“啃動(dòng)”堅(jiān)硬的巖石地層；而盾構(gòu)機(jī)更擅長(zhǎng)維護(hù)隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，適合松軟易坍塌的地層。相對(duì)傳統(tǒng)掘進(jìn)工法，效率能夠提升10倍。記者從青島地鐵集團(tuán)了解到，與一期、二期相比，地鐵三期機(jī)械化掘進(jìn)更具規(guī)模。整個(gè)地鐵三期7條線路（2號(hào)線二期、5號(hào)線、6號(hào)線二期、7號(hào)線二期、8號(hào)線支線、9號(hào)線一期和15號(hào)線一期）機(jī)械掘進(jìn)率超過(guò)95%，位于全國(guó)前列。地鐵三期預(yù)計(jì)有112臺(tái)盾構(gòu)機(jī)、TBM投入使用，機(jī)械掘進(jìn)率超過(guò)95%。

目前，5號(hào)線、7號(hào)線二期、2號(hào)線二期等項(xiàng)目均已進(jìn)入盾構(gòu)掘進(jìn)階段——

4月24日，“先鋒號(hào)”雙護(hù)盾TBM從地鐵5號(hào)線始發(fā)。5月27日，5號(hào)線首臺(tái)盾構(gòu)機(jī)“啟航號(hào)”在山東省在建最大體量車(chē)站——閆家山站始發(fā)，比原計(jì)劃提前了1個(gè)月。7月25日，歷時(shí)三個(gè)月的機(jī)械掘進(jìn)，TBM“先鋒號(hào)”抵達(dá)北山公園站，5號(hào)線麥北區(qū)間（麥島站-北山公園站）右線貫通，地鐵三期機(jī)械掘進(jìn)“先下一城”。9月2日，隨著雙模盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)緩緩開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，地鐵三期工程首臺(tái)雙模盾構(gòu)機(jī)“鯤鵬號(hào)”從閆家山站始發(fā)，標(biāo)志著5號(hào)線閆家山站至重慶路站區(qū)間施工，比原計(jì)劃提前兩個(gè)半月進(jìn)入機(jī)械掘進(jìn)階段。

“鯤鵬號(hào)”雙模盾構(gòu)機(jī)全長(zhǎng)129米，重量625噸，刀盤(pán)直徑6.5米。作為地鐵建設(shè)施工利器，雙模盾構(gòu)機(jī)具有安全、高效、節(jié)能、低噪聲、低粉塵等顯著優(yōu)點(diǎn)，更能夠適應(yīng)不同區(qū)域地層軟硬不一的特點(diǎn)。雙模盾構(gòu)機(jī)優(yōu)勢(shì)在于，遇到硬巖采取TBM模式掘進(jìn)，遇到軟巖通過(guò)轉(zhuǎn)換模式采用盾構(gòu)模式掘進(jìn)，一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)可以切換兩種不同模式開(kāi)展掘進(jìn)施工。為應(yīng)對(duì)地質(zhì)條件復(fù)雜的特點(diǎn)，“鯤鵬號(hào)”配備了超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)等多項(xiàng)智能創(chuàng)新技術(shù)，能夠有效探測(cè)不良地質(zhì)，做到早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警、早控制，充分保障掘進(jìn)期間的施工安全。

8月15日，在2號(hào)線二期合川路站，隨著“漆杰號(hào)”盾構(gòu)機(jī)的啟動(dòng)，佛合區(qū)間（佛耳崖站—合川路站區(qū)間）右線順利完成盾構(gòu)機(jī)下井組裝驗(yàn)收成功始發(fā)，比計(jì)劃工期提前兩個(gè)月，成為全線首個(gè)正式進(jìn)入盾構(gòu)掘進(jìn)階段的區(qū)間?！捌峤芴?hào)”盾構(gòu)機(jī)為復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機(jī)，開(kāi)挖直徑6.44米，全長(zhǎng)120米，總重約600噸，共拼裝1280環(huán)管片，將向西掘進(jìn)至佛耳崖站，完成區(qū)間單線長(zhǎng)約960米“地下之旅”。值得一提的是，這臺(tái)地下挖掘“神器”用中鐵二十五局青島地鐵2號(hào)線二期工程項(xiàng)目盾構(gòu)架子隊(duì)副隊(duì)長(zhǎng)漆杰的個(gè)人姓名命名，這也是青島地鐵在線路建設(shè)中首次用建設(shè)者的名字為盾構(gòu)機(jī)命名?！皬氖露軜?gòu)機(jī)作業(yè)9年多了，萬(wàn)萬(wàn)想不到，這個(gè)‘大塊頭’會(huì)以我的名字來(lái)命名?！逼峤鼙硎?，將倍加珍惜榮譽(yù)，以主人翁的姿態(tài)與班組工人一起，為青島地鐵建設(shè)貢獻(xiàn)力量。

7號(hào)線二期工程全線計(jì)劃投入12臺(tái)盾構(gòu)機(jī)，機(jī)械法掘進(jìn)長(zhǎng)度將占總線路長(zhǎng)度95%，本年度計(jì)劃始發(fā)6臺(tái)。8月10日，“創(chuàng)新號(hào)”盾構(gòu)機(jī)的“巨齒”啃開(kāi)了巖石，7號(hào)線二期工程環(huán)秀站—文峰路站區(qū)間左線盾構(gòu)始發(fā)，成為7號(hào)線二期工程首個(gè)盾構(gòu)始發(fā)的區(qū)間。9月23日，7號(hào)線項(xiàng)目本土企業(yè)首臺(tái)盾構(gòu)機(jī)“青建號(hào)”在環(huán)秀站始發(fā)，為7號(hào)線全線建設(shè)按下“快進(jìn)鍵”。

截至9月底，地鐵三期7條線路已有203個(gè)工點(diǎn)（共210個(gè)工點(diǎn)）進(jìn)場(chǎng)，進(jìn)場(chǎng)率達(dá)96%，創(chuàng)各期規(guī)劃同期最高；90座車(chē)站進(jìn)入主體施工階段，15臺(tái)TBM/盾構(gòu)機(jī)已始發(fā)掘進(jìn)，工程建設(shè)進(jìn)入提速推進(jìn)的新階段。按照計(jì)劃，到今年年底，地鐵三期7條線路將全面進(jìn)入主體結(jié)構(gòu)施工階段。

膠州灣第二隧道首臺(tái)盾構(gòu)機(jī)——“國(guó)信號(hào)”。

膠州灣第二隧道：

三臺(tái)盾構(gòu)機(jī)已“集齊”

海底追夢(mèng)，通達(dá)未來(lái)。膠州灣第二隧道工程全長(zhǎng)17.48公里，主線隧道總長(zhǎng)14.37公里（海域段9.95公里），采用雙洞雙向六車(chē)道加中間服務(wù)隧道的布置方式，設(shè)計(jì)時(shí)速80公里/小時(shí)，縱斷面采用V型坡，最深點(diǎn)距海平面115米。

目前，膠州灣第二隧道工程正在加緊建設(shè)。與第一條隧道相比，根據(jù)膠州灣海域地質(zhì)條件不同，工程采用明挖、盾構(gòu)和鉆爆法組合施工方案，從海底穿越膠州灣，分別從膠州灣東西兩岸向膠州灣掘進(jìn)，并在海中對(duì)接。今年以來(lái)，工程三臺(tái)盾構(gòu)機(jī)均已向項(xiàng)目“報(bào)到”。

自2004年進(jìn)入“大盾構(gòu)”領(lǐng)域以來(lái)，中鐵十四局集團(tuán)先后承建南京長(zhǎng)江隧道、南京地鐵10號(hào)線過(guò)江隧道、揚(yáng)州瘦西湖隧道等一批在國(guó)內(nèi)外具有重大影響力的大直徑和水下盾構(gòu)隧道工程。其中，被譽(yù)為“扛鼎之作”和“萬(wàn)里長(zhǎng)江第一隧”的南京長(zhǎng)江隧道工程代表了當(dāng)今中國(guó)水下大盾構(gòu)隧道建設(shè)的最高標(biāo)準(zhǔn)，2項(xiàng)成果獲“國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)”，并榮獲“魯班獎(jiǎng)”“詹天佑大獎(jiǎng)”和“國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程金獎(jiǎng)”。在膠州灣第二隧道工程中，中鐵十四局集團(tuán)承建了青島端南線主線隧道和中間服務(wù)隧道施工建設(shè)。

膠州灣第二隧道海域盾構(gòu)段長(zhǎng)3253米，建設(shè)面臨地質(zhì)條件復(fù)雜、水壓大、長(zhǎng)距離硬巖掘進(jìn)等難題，將穿越多處破碎帶和上軟下硬地層，最大水壓9.4巴，相當(dāng)于指甲蓋大小面積上承受9.4公斤的壓力，對(duì)于盾構(gòu)機(jī)工作面的穩(wěn)定、掘進(jìn)姿態(tài)的控制、盾構(gòu)構(gòu)件的維保更換及管片結(jié)構(gòu)接縫等提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為確保盾構(gòu)設(shè)備安全、快速、高效地完成施工任務(wù)，中鐵十四局集團(tuán)會(huì)同國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家充分研究論證，結(jié)合國(guó)內(nèi)近20年大盾構(gòu)施工經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累，在刀盤(pán)形式、刀具類(lèi)型、耐壓耐磨能力等方面開(kāi)展專(zhuān)題設(shè)計(jì)，打造了適應(yīng)長(zhǎng)距離硬巖地層的“穿海利器”。

6月30日，膠州灣第二隧道“國(guó)信號(hào)”盾構(gòu)機(jī)在青島端始發(fā)井順利首發(fā)，標(biāo)志著膠州灣第二隧道工程盾構(gòu)段正式掘進(jìn)施工，開(kāi)啟膠州灣東西兩岸“對(duì)向掘進(jìn)”的跨海征途?！皣?guó)信號(hào)”盾構(gòu)機(jī)開(kāi)挖直徑8.18米，用于中鐵十四局集團(tuán)承建的TJ-05標(biāo)段服務(wù)隧道掘進(jìn)施工，將在復(fù)雜的海面之下為兩條主線隧道打開(kāi)前方通路。目前，“國(guó)信號(hào)”盾構(gòu)機(jī)在海底破巖，運(yùn)行平穩(wěn)，計(jì)劃每天掘進(jìn)5到6米。

膠州灣第二隧道“海天號(hào)”盾構(gòu)機(jī)。

8月20日，膠州灣第二隧道“海天號(hào)”超大直徑泥水平衡盾構(gòu)機(jī)下線，完成工廠驗(yàn)收。目前，“海天號(hào)”盾構(gòu)機(jī)正在施工現(xiàn)場(chǎng)有序組裝，將服務(wù)于工程主線南線隧道建設(shè)?！昂Ｌ焯?hào)”盾構(gòu)機(jī)開(kāi)挖直徑15.63米，整機(jī)總長(zhǎng)142米，總重5244噸，配備了伸縮式主驅(qū)動(dòng)、伸縮式開(kāi)挖倉(cāng)監(jiān)視系統(tǒng)等一系列智能系統(tǒng)。9月21日，主線隧道大盾構(gòu)管片正式灌注生產(chǎn)，為提高超大直徑盾構(gòu)隧道管片智能化生產(chǎn)水平，精心打造5.0版超大直徑盾構(gòu)管片綠色智能生產(chǎn)線。

9月26日，膠州灣第二隧道“深藍(lán)號(hào)”超大直徑泥水平衡盾構(gòu)機(jī)在廣州南沙下線，即將開(kāi)展運(yùn)輸工作，計(jì)劃投入到由中交隧道工程局承建的主線盾構(gòu)段北線隧道建設(shè)?！吧钏{(lán)號(hào)”盾構(gòu)機(jī)開(kāi)挖直徑15.63米，整機(jī)總長(zhǎng)160米，總重4600噸。為應(yīng)對(duì)地質(zhì)條件復(fù)雜、高水壓、長(zhǎng)距離硬巖掘進(jìn)等難點(diǎn)，二隧團(tuán)隊(duì)邀請(qǐng)行業(yè)資深專(zhuān)家在刀盤(pán)形式、刀具類(lèi)型、耐壓耐磨能力等方面開(kāi)展專(zhuān)題研究，配備了伸縮式主驅(qū)動(dòng)、伸縮式開(kāi)挖倉(cāng)監(jiān)視系統(tǒng)等智能系統(tǒng)，采用了“短螺旋輸送機(jī)+碎石箱+碎石機(jī)”的設(shè)計(jì)，將有效減少因前艙渣石堆積造成的滯排風(fēng)險(xiǎn)。

青島國(guó)信膠州灣第二海底隧道公司副總經(jīng)理丁力介紹，兩臺(tái)主線盾構(gòu)機(jī)預(yù)計(jì)分別在明年1月和3月錯(cuò)時(shí)始發(fā)，屆時(shí)茫茫膠州灣將有“三條巨龍”同時(shí)在海底潛行，全速推動(dòng)青島進(jìn)入“雙隧時(shí)代”。

今年8月，東部城區(qū)地下管廊工程（一期）盾構(gòu)段區(qū)間順利貫通。

管廊、市政道路：

“鉆地龍”助陣施工提速

不只是地鐵、隧道，我市在地下管廊、地下道路等建設(shè)領(lǐng)域也首次引入盾構(gòu)機(jī)作業(yè)，施工效率進(jìn)一步提升。

在20多米深的地下，盾構(gòu)機(jī)如同“鋼鐵蚯蚓”一般，深入地下嚼石啃土，逐漸建成一條城市地下動(dòng)脈……8月16日，“市政鐵軍2號(hào)”盾構(gòu)機(jī)在洞穿了最后一層巖石后破壁而出。這意味著歷時(shí)163天，青島市東部城區(qū)地下管廊工程（一期）盾構(gòu)段區(qū)間順利貫通，這是青島首個(gè)采用盾構(gòu)法施工的地下管廊工程。

駕駛室內(nèi)，司機(jī)在操作盾構(gòu)機(jī)。

據(jù)青島市政空間開(kāi)發(fā)集團(tuán)東部城區(qū)地下管廊工程（一期）盾構(gòu)段項(xiàng)目經(jīng)理于文龍介紹，“市政鐵軍2號(hào)”盾構(gòu)施工始發(fā)井及接收井設(shè)計(jì)深度29米，盾構(gòu)區(qū)間長(zhǎng)度765米，平均埋深18米，線路下穿大嶗路、李村河、建材市場(chǎng)、九水東路、青銀高速匝道，巖石強(qiáng)度高，施工難度大。“工程最大的難點(diǎn)是盾構(gòu)下穿李村河，項(xiàng)目部采取了降低河道水位、提前換刀、24小時(shí)河面巡視及監(jiān)測(cè)、調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)等一系列安全措施，最終于7月安全順利穿越李村河高風(fēng)險(xiǎn)地段。”于文龍介紹。

地鐵2號(hào)線二期首臺(tái)盾構(gòu)機(jī)“入地”掘進(jìn)。

青島市東部城區(qū)地下管廊工程（一期）項(xiàng)目是我市城市更新建設(shè)攻堅(jiān)行動(dòng)的重點(diǎn)項(xiàng)目，也是市區(qū)第一批220千伏電力架空線下地工程，跨越李滄區(qū)與嶗山區(qū)。項(xiàng)目建成后將為李滄區(qū)、嶗山區(qū)釋放大量建設(shè)用地，為跨海大橋接線二期、棗山路擴(kuò)建及張村河片區(qū)更新建設(shè)騰出空間，同時(shí)改善海爾路、浮山公園及周邊城市景觀環(huán)境。

在膠州，上合大道地下道路交通配套工程力爭(zhēng)年底首臺(tái)盾構(gòu)始發(fā)。該工程南起閩江路，北至遼河路，全長(zhǎng)4.7公里。項(xiàng)目主要包括道路工程、地道工程、橋梁工程、軌道交通工程等。目前，施工人員正全速推進(jìn)項(xiàng)目建設(shè)。工程建成后將形成縱貫青島西部市域的南北向交通聯(lián)系主干道，加強(qiáng)西岸城區(qū)與膠州市區(qū)及新機(jī)場(chǎng)的交通聯(lián)系，提升道路交通運(yùn)行效率。同時(shí)降低過(guò)境交通對(duì)上合示范區(qū)核心區(qū)的干擾，改善城市交通環(huán)境及區(qū)域品質(zhì)。（青島日?qǐng)?bào)/觀海新聞?dòng)浾?周建亮）