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    国内首台超大直径同步掘进盾构机在珠海投用

    时间 : 2021-04-01 09:02:39 来源 : 南方网 【字体: 【打印】

      3月31日,国内首台超大直径同步盾构机——“兴业号”在中交天和下线,用于珠海兴业快线工程。

      据了解,“兴业号”盾构机由中交天和自主设计、研发、制造,盾构机刀盘直径15.76米、全长130米、重达4500吨,采用了多项世界先进、国内首创技术,国产化率达到98%以上,多项性能及技术创造了国内外同类装备的新高度。

      兴业快线工程主线盾构隧道全长约1740米,地质情况相当复杂,在隧道施工范围有内砂土层长度285米,上软下硬地层长度为838米,全断面岩层长度为617米,岩石单轴抗压强度最高达131兆帕,已探测到的孤石就有9处,湖湾断裂带2处;隧道最小埋深9.8米,最大埋深41.3米,最小平转弯半径599.5米。据中交天和总经理助理、执行总工杨辉介绍,中交天和对“兴业号”进行了特殊的设计,并采用了同步掘进、主动铰接、刀具全周期监测等黑科技技术,让“兴业号”成为国内掘进速率最快,转弯半径最小的超大直径盾构机。

      同步掘进技术,实现了盾构机掘进、拼装同步,掘进速率较国内外同类装备提升80%以上,在超大直径盾构机未来发展中具有含划时代意义。目前盾构掘进模式难以做到拼装管片与掘进同步,拼装管片时,掘进功能必须停止等待,拼装一环管片耗时与盾构机掘进一环的耗时基本相等,这样很大程度让盾构机掘进功效大大降低。

      国内外同类装备施工最小转弯半径的极限是800米左右,但该隧道设计的最小转弯半径仅为599.5米,且施工段地质为全断面微风化花岗岩地层,这在世界超大直径盾构机施工史属第一次。中交天和通过技术攻关,创新性地应用主动铰接技术,将彻底解决这一世界级工程难题。“兴业号”是目前全球最大直径的主动铰接盾构机,其最小转弯半径可控制在450米内。

      软硬不均、全断面硬岩地层、孤石、断裂带等是盾构法的痛点,刀具偏磨、刀具碎裂、卡刀盘、堵仓、堵管等,处理这些问题不仅耗资巨大,还让盾构机推进速度十分缓慢。为能切实解决这些难题,中交天和为“兴业号”设置各类刀具446把,并优化排布;实时检测系统对刀具全生命周期实时监测,能及时有效避免刀具异常磨损;刀盘伸缩功能便于在卡刀盘时能顺利脱困;大小循环分层逆洗功能,能解决堵仓问题;盾体上的径向注入口,可防止卡盾;超前钻探及注浆系统,可提前对断层进行超前注浆加固;导向系统和掘进管理系统,就如同为一双“眼睛”,让它在黑暗中前行不迷失方向及偏离设计轴线,精准到达终点。

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