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【四局盾構(gòu)】大漠攻堅第一隧 民生清漣潤西北

發(fā)布日期:2025-06-23 信息來源:華中公司   作者:鄧瑤   字號:[ ]

踏出陽關(guān),向著更西的方向望去,視野瞬間被一片奇景填滿。高聳入云、巍峨挺拔的阿爾金山,奔流不息的哈爾騰河,連綿起伏的瀚海沙漠,一片片涵養(yǎng)著生態(tài)的湖泊濕地,潔白如玉的冰川雪山……若深入祁連山腹地,便可直擊“西北第一隧”攻堅現(xiàn)場,在呼嘯的漠風(fēng)中,穿過長達10公里的施工便道,來到3號隧洞出口,鋼鐵巨獸“龍興號”雙護盾TBM正在地下426米處與花崗巖搏斗。

該隧道所屬的阿克塞縣生態(tài)保護及城鄉(xiāng)供水一體化工程位于甘肅省酒泉市阿克塞哈薩克族自治縣,地處祁連山和阿爾金山結(jié)合部位的當(dāng)金山,設(shè)計年引水量4545萬立方米,輸水線路總長度168.686千米,主要由取水工程、引水工程、配水工程及消能建筑物等部分組成,共有3條隧洞。其中3號隧洞全長14.7千米,土質(zhì)隧洞長2.82千米,鉆爆法施工長1.17千米,TBM施工長11.4千米。

鐵甲穿山,破解地質(zhì)萬花筒

當(dāng)清晨第一縷陽光掠過祁連山巔,這臺重達1000噸的鋼鐵巨獸開始了它緩慢而莊嚴(yán)的“早餐”時間,液壓系統(tǒng)發(fā)出低沉的嗡鳴,如同巨獸蘇醒時的哈欠,在山體深處回蕩……

4.87米寬的刀盤開始旋轉(zhuǎn),32把合金滾刀依次碾過巖層,將堅硬的花崗巖巖嚼碎成齏粉——這頓“硬核早餐”的進食速度最大可達120毫米每分鐘。輸送帶像食道般規(guī)律蠕動,將巖渣源源不斷運出,而注漿管道則同步分泌著灰白色的“消化液”,為新掘出的隧道壁覆上混凝土保護層。儀表盤上跳動的數(shù)據(jù)是它的新陳代謝:儀表盤上跳動的數(shù)據(jù)是它的新陳代謝:推力穩(wěn)定在5000千牛,扭矩維持在500千牛·米,所有參數(shù)都顯示這個鋼鐵巨獸正享受著完美的山間饕餮。

“扭矩指針都在綠色區(qū)間,說明“它”體內(nèi)運轉(zhuǎn)良好!”TBM司機李永成指著屏幕面前跳動的數(shù)據(jù)興奮道。作為駕駛這臺“巨獸”的人,李永成對各類掘進數(shù)據(jù)了如指掌,他仔細(xì)記錄下各項參數(shù),為接下來10小時的持續(xù)“進食”做好了準(zhǔn)備。

與李永成的TBM頭部視角不同,需要負(fù)責(zé)全局的分部負(fù)責(zé)人王青龍則更多地注意到山體里的地質(zhì)情況?!拔覀兂薪ǖ氖歉拭C省內(nèi)海拔最高、單洞引水隧道最長的水利工程?!蓖跚帻堈f:“較長的洞線讓這里的地質(zhì)類型更豐富,我們就像是在‘地質(zhì)博物館’里施工?!?/p>

3號TBM施工洞段Ⅳ類、Ⅴ類圍巖長度共計1702米,占比15.9%,存在6條較大斷層破碎帶,隧洞圍巖巖體滲透性一般為弱透水性,這些斷層、軟弱破碎洞段都有可能造成塌方、刀盤及護盾被卡被埋等風(fēng)險,因此每一次掘進都是對技術(shù)和毅力的雙重考驗。

為了做好“博物館”里的施工,項目團隊建立掘進參數(shù)、施工影響因素等臺賬,選派專人盯控現(xiàn)場盯控,集中分析隧洞滲水、管片錯臺、掘進機姿態(tài)控制效果不佳等各種問題,并提出解決方案助力施工。在管片拼裝上加大人員和技術(shù)投入,加快管片安裝速度,減少管片拼裝對TBM的掘進延誤,從而縮短工期。同時采取超前注漿等超前處理技術(shù)方案,提前對前方地質(zhì)進行加固處理,確保TBM安全掘進。

“設(shè)備的狀態(tài)直接影響到我們施工的效率。”這句話是項目團隊共識。在TBM施工中,項目團隊重點監(jiān)測設(shè)備狀態(tài),優(yōu)化維護保養(yǎng)技術(shù)方案,加強設(shè)備巡查,全力提升掘進工效,讓隧道不斷向前延伸。

與巖共舞,智慧掘進顯神威

每推進一米都是新考卷,雙護盾TBM法掘進鉆爆段施工風(fēng)險極高,阿克塞供水工程3號隧洞洞線長,最大埋深663米,且穿越富水砂巖地層,巖層抗壓強度低,圍巖極為破碎。

時間回到2025年3月17日,在TBM掘進至F11斷層時,團隊遭遇了罕見的破碎帶,巖層極不穩(wěn)定,護盾頂部出現(xiàn)坍塌,施工一度陷入停滯。危急關(guān)頭,工程團隊連夜召開技術(shù)研討會,最終首創(chuàng)“復(fù)雜地質(zhì)段TBM快速通過”工法,72小時連續(xù)作業(yè)后,項目團隊成功穩(wěn)定了巖體,并實現(xiàn)了安全穿越。

“不同的巖層、不同的地段要采用不同的掘進方法?!表椖繄F隊因地制宜,在3號隧洞132+925~133+845段計劃采用“地層加固+TBM掘進通過”的方案,工期較原設(shè)計方案“鉆爆法開挖+TBM滑行通過”可提升12.5個月。

除了團隊的集體智慧,科技也是“龍興號”雙護盾TBM在祁連山復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造中穩(wěn)步前行的重要助力。這臺全長280米的龐然大物,配備了國際領(lǐng)先的超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)和同步支護功能,能夠?qū)崟r探測前方50米范圍內(nèi)的巖層變化,確保掘進安全。

工程團隊借此創(chuàng)新應(yīng)用“超前預(yù)報+高壓注漿”技術(shù),根據(jù)巖層硬度動態(tài)調(diào)整刀盤轉(zhuǎn)速及掘進速度,并結(jié)合超前地質(zhì)預(yù)報適時采用高壓注漿加固破碎帶。此外,BIM(建筑信息模型)技術(shù)的全程應(yīng)用,讓施工精度達到毫米級。項目通過三維建模實時調(diào)整掘進參數(shù),確保隧洞軸線偏差控制在±5毫米以內(nèi),進一步促使工效提升至23.49米/天,最終創(chuàng)下掘進月進尺700.72米的施工紀(jì)錄。

瀚壁丹心,風(fēng)嘯金山礪鐵軍

大風(fēng),是這里的“家常便飯”。呼嘯而過的大風(fēng)肆虐在高原戈壁山谷之間,讓戶外的人難以站穩(wěn)腳跟。當(dāng)金山脈的高海拔、稀薄的空氣讓人每一次呼吸都變得略顯吃力,初來乍到的人常常需要花費不少時間去適應(yīng)這高海拔帶來的身體不適。然而,阿克塞供水工程TBM團隊卻早已把這當(dāng)成了工作的常態(tài),他們在這片“高處不勝寒”的土地上,開啟了艱苦卓絕的掘進征程。

90后盾構(gòu)產(chǎn)業(yè)工人副隊長吳延軍是TBM機組的“大管家”,他帶領(lǐng)的班組負(fù)責(zé)刀具的檢修、更換?!暗毒呔拖馮BM的‘牙齒’,必須時刻保持鋒利。”這群產(chǎn)業(yè)工人在高海拔、危地質(zhì)的條件下創(chuàng)造了刀具更換零失誤的紀(jì)錄,為高效掘進提供了堅實保障。

產(chǎn)業(yè)工人周杰是團隊里最出眾的管片安裝小能手,主要負(fù)責(zé)預(yù)制混凝土管片安裝、導(dǎo)向棒及定位銷安裝等工作內(nèi)容。經(jīng)過他手的管片接縫處的錯臺小于±5毫米,徑向誤差為小于±2毫米,用時不超過10分鐘。用他的話來講。“這是一個繼續(xù)耐心與細(xì)心的活。”

“我們的TBM掘進團隊一共有134人,包含TBM操作手8人,管片安裝手51人,維修工21人……”團隊負(fù)責(zé)人 介紹道。為了讓這群地下勇者安全施工,項目部建立了隧洞安全監(jiān)測系統(tǒng)、云智慧工地平臺、人員定位系統(tǒng)、有毒有害氣體質(zhì)量檢測、語音提醒及聲光報警等多種系統(tǒng),通過云智慧平臺及時將人員位置動態(tài)、空氣質(zhì)量檢測等數(shù)據(jù)收集、分析研判,隨時掌握作業(yè)人員安全動態(tài)。

針對高海拔地區(qū)高原反應(yīng),項目部在TBM設(shè)備主控室、休息室安裝兩套供氧設(shè)施,保障施工環(huán)境供氧充足。最終經(jīng)團隊全員的共同努力,阿克塞供水工程TBM掘進已至3號-2豎井鉆爆段,累計掘進3400米,完成全線的30%,預(yù)計7月15日TBM穿越920米的復(fù)雜地質(zhì)鉆爆段。

黃沙莽莽,遠(yuǎn)山如鐵。對于阿克塞供水工程的建設(shè)者而言,這不是普通的隧道工程,而是一場與自然的對話。此時此刻,在河西走廊西端之下,這條“鋼鐵巨獸”正以日均20米的速度向祁連山腹地挺進,全力為哈薩克族聚居區(qū)打通“地下生命線”,這條全長168.686千米的輸水隧洞建成后,將徹底解決阿克塞縣水資源短缺問題,讓戈壁灘上的“生命之源”奔涌不息。

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