近日，记者从G219线西天山特长隧道掘进施工一线获悉，由江苏科技企业中交天和自主研制的“温宿号”TBM实现历史单日最高掘进45.3米、单月最高掘进827米，革新了全球同级别、同类型和同类施工条件下TBM最高日掘进纪录。

TBM是一种全断面硬岩掘进装备，具有显著的安全、环保、优质、高效等特点，在交通、水利、能源等基础办法建立中的作用日益凸显。用于G219线西天山特长隧道侧平导洞掘进的“温宿号”刀盘直径8.83米，是目前穿越天山直径最大、技术开始辈的TBM。相较于传统TBM，“温宿号”创新性接纳“仰拱块铺设+通例支护”掘进方式，配置超前地质预告、CFC超前探水、岩爆探测等先辈技术系统，掘进的安全保障、环保效果、成洞质量和作业服从大幅提拔。

“温宿号”“温泉号”“昭苏号”在天山之巅挑战天下最大埋深公路隧道

G219线是我国目前唯一破万公里的国道，途经新疆、西藏、云南、广西四省区，快速连通中俄、中哈、中塔、中吉、中巴和中印，串联阿拉山口等9个告急口岸。西天山是横亘在“丝绸之路经济带”上最大的拦路虎，贯通包罗15.7公里西天山、9.13公里莫逊山侧平导隧道在内的西天山隧道显得尤为告急。掘进过程中，“温宿号”需穿越全、强风化石英片岩、流纹斑岩、大理岩等坚硬地层，隧道最大埋深超2365米，预测正常涌水量超38000立方米/日、最大涌水量超130000立方米/日，面对大埋深、高水压、长间隔掘进等重大困难。沿线还需穿越断层破裂带、影响带及节理裂隙密集带，存在突涌水、破裂带软岩大变形、岩爆等重大风险，此中岩爆地层就占掘进总长度的83%，掘进难度不言而喻。

为解决高水压、大埋深、长间隔硬岩掘进遭遇的岩爆、破裂带、软岩大变形、突泥涌水等重大困难，中交天和对为西天山隧道研制的TBM“温宿号”“温泉号”“昭苏号”进行重大技术升级，配置可扩挖式刀盘、多层次多点位注浆系统、大扭矩高功率刀盘驱动、高效掘进长命命刀盘、快速出渣一连皮带机、微震监测、预处置处罚及超前注浆加固装置、CFC电法超前探测、超前堵水排水与高性能大方量告急排水系统等。不但“温宿号”掘进效果优异，刀盘直径8.73米的“温泉号”以日均掘进20—40米的速率在短短2个月内就进抵莫逊山侧平导隧道1200米以上深度，刀盘直径8.83米的“昭苏号”累计掘进总长度也已超过1300米。

在乌尉高速公路天山胜利隧道，中交天和自主研制的全球首创新型压注工法TBM“胜利号”已累计掘进12800米，仅余100米即可贯通天山。天山胜利隧道全长22.1公里，是天下在建最长高速公路隧道，也是我国在建高速公路中典型的特长、高寒高海拔公路隧道。平均海拔3200米，具有典型高地应力、高寒、高地动烈度、高海拔、多断裂带、特长等“四高一多一特”特点。掘进过程中，遭遇大断层破裂带、软岩大变形、岩爆、突泥突水、高地应力等天下性困难。隧址地动烈度Ⅷ度、最大涌水量约29000立方米/日，高压涌水水压达4兆帕，相当400米深水压。恶劣的天然情况和复杂的地质状况，传统单一敞开式工法TBM无法满足必要。

为满足天山胜利隧道掘进必要，中交天和在全球初次创新型融合敞开式工法与压注混凝土工法TBM装备，自主研制“天山号”“胜利号”，刀盘开挖直径8.43米，拥有两种掘进模式和三种支护方式，可在复杂地层安全、环保、优质、高效地掘进。在较好围岩条件下，接纳敞开式工法掘进(TSA)；在破裂带、软弱围岩、岩爆地层，接纳单护盾钢模板压注混凝土支护掘进(TE )；在极破裂带、软岩大变形、强岩爆地层段，接纳单护盾钢管片支护掘进(TS)。“胜利号”最高日掘进35米、月掘进528米，创造大直径TBM在高寒、高海拔、高地应力情况掘进新纪录。“天山号”仅用80天乐成穿越最大、最危险断裂带——F6博罗科努-阿其克库都克断裂带，攻克最大“拦路虎”。目前，已获发明、实用新型专利20余项。经中国机械工业联合会判定，压注混凝土工法结果已达国际先辈水平，此中压注混凝土支护工法技术、双模式TBM装备技术已达国际领先水平。其结果荣获2023年度江苏省科技进步二等奖。

东南亚目前最长、被称为马来西亚东海岸铁路“咽喉”工程的云顶隧道，接纳由中交天和研制的敞开式TBM“云顶一号”“云顶二号”掘进。刀盘开挖直径8.98米，是中国出口最大的TBM，由马来西亚总理亲身按下掘进启动键。在攻克无数个重大困难后，两台现已累计掘进超过16000米，为马来西亚东海岸铁路2025年全线贯通奠基了坚实基础。

云顶隧道总长16.39公里，建成后将成为东南亚第一长隧道，地质状况极为复杂，花岗岩地层占比高，岩石坚硬，部分高达200兆帕，对TBM在硬岩情况下的破岩能力和刀盘布局可靠性无疑是重大考验。中交天和为“云顶一号”配置应对各项困难的“工具包”，接纳包罗L1区锚、网、拱架、喷联合强支护，多类型超前地质探测等天下先辈技术，此中：刀盘布局按最大受力5倍的安全系数进行有限元校核，优化刀盘外貌，满足长间隔硬岩掘进必要；配置超前地质探测系统，自主探测火线100米地质状况，提前做好应对不良地质措施。“云顶一号”以较传统钻爆法开挖高出2—3倍的速率一连掘进，即便接连遭遇围岩破裂、塌方、地质厘革快、大变形、强岩爆、突泥涌水、日涌水量达1万立方米等天下性困难，仍旧实现最高日掘进40米、月掘进650米的好效果。“云顶二号”与“云顶一号”平行掘进，目前已累计掘进超过7600米，为马来西亚东海岸铁路按期贯通创造了条件。

近日，中国首台用于煤矿巷道掘进的单护盾TBM在中交天和总装调试完毕，用于榆林市府谷县古城一号煤矿副斜井掘进，为煤矿斜井单护盾TBM自主研制和乐成应用提供了全新工法案例。

传统的煤矿巷道掘进告急接纳钻爆法，普遍存在支护工作量大、劳动强度高、掘支不平衡等问题。相较传统的钻爆法，中交天和自主研制的单护盾TBM具有安全性好、掘进速率快、环保效果好、成巷质量高、综合效益佳等显着上风，尤其是掘进服从较传统钻爆法提高了近3倍。榆林市府谷县古城一号煤矿斜井掘进长度约2.1公里，但地质状况复杂，需下穿6度下坡、破裂带、软岩和瓦斯地段。中交天和接纳背推、超前钻机系统等适应性计划，有效解决了泥岩糊刀盘、漏顶破裂带清理、斜井反坡排水等重大困难，满足在瓦斯地层掘进防爆要求，实现整机轻量化计划，可快速组装拆卸和高效掘进。在元器件计划选型时，确保全部组件通过国家权威机构认证，尤其是符合煤矿生产情况特别尺度与规范。

乐成应用引水输水双护盾TBM，“刺桐号”“启航号”“大禹号”开启当地大众新生存。被誉为“泉州生命之渠”的北高干渠功能调解输水工程，不但关乎泉州市将来的久远发展，更与当地千家万户大众的饮用水安全息息干系。近日，中交天和为该工程研制的刀盘直径6.8米敞开式TBM“刺桐号”乐成穿越难度最大的断裂带，为全线如期贯通创造了条件。

中交天和为菲律宾凯萨卡输水隧道研制的双护盾TBM“启航号”已步进始发。凯萨卡输水隧道全长约6.1公里，建成后将有效改善菲律宾首都及周边地区用水告急问题，惠及当地大众1500万人。针对大坡度向下掘进及大概出现的大流量涌水，加装防溜车和抽排水办法，确保“启航号”在突涌水、硬岩、大坡度等复杂地质条件下顺利掘进。同期，中交天和为莱索托王国高地引水工程34.42公里输水隧道研制的两台双护盾TBM“大禹雪盾号”“大禹长锋号”抵达现场。高地引水工程作为莱索托王国和南非共和国最大双边基础办法项目，建成后不但可解决南非共和国用水告急问题，还能动员莱索托王国电力水利奇迹发展，实现电力供给自足。

中交天和自主研制的TBM广泛应用于国表里水电、水利、地铁、公路、高铁、煤炭等不同领域，得到政府、业主和当地大众高度认可。作为引领重大装备高质量发展的主力军，中交天和以科技兴企、科技强企为目标，对峙创新驱动发展，深度服务国家重大工程和“一带一起”建立，积极推动包罗TBM在内重大装备的绿色化、数智化，一连强化重大装备应用的安全、环保、优质与高效，加快培养和发展新质生产力，为全面落实“制造强国”战略提供强盛技术支持。(张宣)

来源：新华日报·交汇点