在河南省洛寧縣群山深處,由中交天和自主研制的“洛水1號”雙護盾TBM正以36368千牛的強勁推力向6970米長的隧洞深處平穩掘進,直面150兆帕極硬巖、23條斷層破碎帶與富水洞段三重考驗。而在千里之外的山東省棗莊市,同樣由中交天和自主研制的“墨子號”TBM則以全球最小50米轉彎半徑,在“千層酥”般的復雜地層中完成高難度“花式走位”。一臺突破硬巖掘進極限,一臺引領掘進技術革新,這正是中交天和TBM技術推動水利電力事業發展的生動縮影。作為行業發展的引領者,中交天和已為各國用戶提供多款高效適配的TBM,以技術創新破解傳統工法下隧道掘進“地質未知、風險難控”的長期困擾。
對超硬巖掘進,“洛水1號”構建一套長距離超硬巖抗沖擊刀盤刀具技術體系,集成加強支撐型刀盤盤體、極小傾覆力矩刀具布置、1.53倍抗沖擊更優材質刀箱、刀具防松鎖緊機構及全覆蓋耐磨設計等核心技術。該技術體系可大幅強化TBM刀盤剛度,確保在超硬巖、高磨耗巖層長距離掘進中平穩運行,實現全區間掘進刀盤不開裂、不變形、不大修目標,破巖效率可提高超32%。在被譽為“生命渠”的泉州北高干渠功能調整輸水工程建設中,11公里長的輸水隧道由中交天和自主研制的“刺桐號”TBM掘進。面對長距離超硬巖掘進、12條斷裂帶、巖爆、軟巖大變形、突泥涌水等復雜地質和突發性災害,以及沉降控制要求,研發團隊為“刺桐號”量身打造可擴挖式刀盤與多層次多點位注漿系統、大扭矩高功率刀盤驅動系統與長壽命刀盤系統、高性能耐磨刀盤刀具、微震監測系統、預處理及超前注漿加固裝置、CFC電法超前探測系統“六大功能”。憑借這些核心配置,“刺桐號”創造單日最高掘進45米、月最高掘進1000米的好成績。
正應用于安徽省岳西抽水蓄能電站開挖直徑3.53米的“安岳號”和開挖直徑6.53米的“墨子號”一樣,極限轉彎半徑實現重大突破。兩款裝備創新性采用“倒錐形”結構設計,搭配短護盾與輕量化后配套系統,分別實現25米50米極限轉彎半徑,攻克傳統同級別TBM技術難題,躋身世界同級別TBM最小轉彎半徑行列,解決了特定隧道掘進困境,為地下空間的“二次開發”提供了新可能。兩款裝備集成首創不擴挖小轉彎技術,無需擴挖即可實現小半徑轉彎;采用獨立斜上支撐,左右撐靴相互獨立,穿越兩側圍巖軟硬不均地質,單撐靴即可穩住盾體并提供掘進反力;創新應用縱置穩定器結構,通過曲柄滑塊機構縱向布置油缸旋轉,既規避了徑向安裝空間限制,也大幅提升了空間利用效率。
在萊索托王國高地引水工程建設中,兩臺雙護盾TBM“大禹雪盾號”“大禹長鋒號”正在平穩掘進34.42公里輸水隧道。該工程是萊索托王國與南非共和國最大雙邊基礎設施項目,建成后將有效解決兩國用水緊張問題,帶動兩國水利電力事業發展。中交天和創新性將激光標靶技術與前盾姿態測量模塊深度融合,通過在TBM支撐盾后端面精確布設激光標靶,實時捕捉全站儀激光信號,與前盾姿態測量模塊采集位置、角度數據聯動,構建動態監測體系。其中,“大禹長鋒號”創下日最高掘進61.73米的紀錄,刷新世界5米級雙護盾TBM日掘進峰值。
在菲律賓凱薩卡輸水隧洞建設中,中交天和研制的TBM“啟航號”表現搶眼。該工程位于馬尼拉東部,隧道全長6.1公里,建成后將惠及當地1470萬民眾,有效改善馬尼拉及周邊地區用水緊張問題。面對長距離硬巖、軟硬不均地層和斷層破碎帶、突泥涌水等重大挑戰,“啟航號”憑借可擴挖式刀盤、雙液注漿系統、大扭矩高功率刀盤驅動系統、長壽命刀盤系統、硬巖高性能刀盤刀具、預處理及超前注漿加固裝置、超前探測系統,保障隧道安全高效掘進,并于2025年10月貫通。中交天和TBM技術在國際重大水利電力工程的成功應用,彰顯了中國高端裝備的研發和建造實力,傳遞了中國企業與世界各國人民共享技術發展成果的友好情誼。
中交天和TBM技術實現從裝備研制到生態伙伴、從中國制造到中國智造的新跨越。緣于“兼愛非攻”理念的“墨子號”,突破傳統TBM局限,以極小轉彎半徑降低對地層擾動,實現深地開發與地球生態的交融和諧,生動詮釋了開發利用與保護共生理念;“刺桐號”穿越深層斷裂帶,服務泉州“生命之渠”,彰顯了民生擔當與社會責任。從“洛水1號”硬巖攻堅到“啟航號”國際合作,破解了極端地質難題,通過綠色化、數智化轉型培育和發展新質生產力。
(圖片由中交天和提供發布)
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