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【四局盾构】大漠攻坚第一隧 民生清涟润西北

发布日期:2025-06-23 信息来源:华中公司   作者:邓瑶   字号:[ ]

踏出阳关,向着更西的方向望去,视野瞬间被一片奇景填满。高耸入云、巍峨挺拔的阿尔金山,奔流不息的哈尔腾河,连绵起伏的瀚海沙漠,一片片涵养着生态的湖泊湿地,洁白如玉的冰川雪山……若深入祁连山腹地,便可直击“西北第一隧”攻坚现场,在呼啸的漠风中,穿过长达10公里的施工便道,来到3号隧洞出口,钢铁巨兽“龙兴号”双护盾TBM正在地下426米处与花岗岩搏斗。

该隧道所属的阿克塞县生态保护及城乡供水一体化工程位于甘肃省酒泉市阿克塞哈萨克族自治县,地处祁连山和阿尔金山结合部位的当金山,设计年引水量4545万立方米,输水线路总长度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组成,共有3条隧洞。其中3号隧洞全长14.7千米,土质隧洞长2.82千米,钻爆法施工长1.17千米,TBM施工长11.4千米。

铁甲穿山,破解地质万花筒

当清晨第一缕阳光掠过祁连山巅,这台重达1000吨的钢铁巨兽开始了它缓慢而庄严的“早餐”时间,液压系统发出低沉的嗡鸣,如同巨兽苏醒时的哈欠,在山体深处回荡……

4.87米宽的刀盘开始旋转,32把合金滚刀依次碾过岩层,将坚硬的花岗岩岩嚼碎成齑粉——这顿“硬核早餐”的进食速度最大可达120毫米每分钟。输送带像食道般规律蠕动,将岩渣源源不断运出,而注浆管道则同步分泌着灰白色的“消化液”,为新掘出的隧道壁覆上混凝土保护层。仪表盘上跳动的数据是它的新陈代谢:仪表盘上跳动的数据是它的新陈代谢:推力稳定在5000千牛,扭矩维持在500千牛·米,所有参数都显示这个钢铁巨兽正享受着完美的山间饕餮。

“扭矩指针都在绿色区间,说明“它”体内运转良好!”TBM司机李永成指着屏幕面前跳动的数据兴奋道。作为驾驶这台“巨兽”的人,李永成对各类掘进数据了如指掌,他仔细记录下各项参数,为接下来10小时的持续“进食”做好了准备。

与李永成的TBM头部视角不同,需要负责全局的分部负责人王青龙则更多地注意到山体里的地质情况。“我们承建的是甘肃省内海拔最高、单洞引水隧道最长的水利工程。”王青龙说:“较长的洞线让这里的地质类型更丰富,我们就像是在‘地质博物馆’里施工。”

3号TBM施工洞段Ⅳ类、Ⅴ类围岩长度共计1702米,占比15.9%,存在6条较大断层破碎带,隧洞围岩岩体渗透性一般为弱透水性,这些断层、软弱破碎洞段都有可能造成塌方、刀盘及护盾被卡被埋等风险,因此每一次掘进都是对技术和毅力的双重考验。

为了做好“博物馆”里的施工,项目团队建立掘进参数、施工影响因素等台账,选派专人盯控现场盯控,集中分析隧洞渗水、管片错台、掘进机姿态控制效果不佳等各种问题,并提出解决方案助力施工。在管片拼装上加大人员和技术投入,加快管片安装速度,减少管片拼装对TBM的掘进延误,从而缩短工期。同时采取超前注浆等超前处理技术方案,提前对前方地质进行加固处理,确保TBM安全掘进。

“设备的状态直接影响到我们施工的效率。”这句话是项目团队共识。在TBM施工中,项目团队重点监测设备状态,优化维护保养技术方案,加强设备巡查,全力提升掘进工效,让隧道不断向前延伸。

与岩共舞,智慧掘进显神威

每推进一米都是新考卷,双护盾TBM法掘进钻爆段施工风险极高,阿克塞供水工程3号隧洞洞线长,最大埋深663米,且穿越富水砂岩地层,岩层抗压强度低,围岩极为破碎。

时间回到2025年3月17日,在TBM掘进至F11断层时,团队遭遇了罕见的破碎带,岩层极不稳定,护盾顶部出现坍塌,施工一度陷入停滞。危急关头,工程团队连夜召开技术研讨会,最终首创“复杂地质段TBM快速通过”工法,72小时连续作业后,项目团队成功稳定了岩体,并实现了安全穿越。

“不同的岩层、不同的地段要采用不同的掘进方法。”项目团队因地制宜,在3号隧洞132+925~133+845段计划采用“地层加固+TBM掘进通过”的方案,工期较原设计方案“钻爆法开挖+TBM滑行通过”可提升12.5个月。

除了团队的集体智慧,科技也是“龙兴号”双护盾TBM在祁连山复杂的地质构造中稳步前行的重要助力。这台全长280米的庞然大物,配备了国际领先的超前地质预报系统和同步支护功能,能够实时探测前方50米范围内的岩层变化,确保掘进安全。

工程团队借此创新应用“超前预报+高压注浆”技术,根据岩层硬度动态调整刀盘转速及掘进速度,并结合超前地质预报适时采用高压注浆加固破碎带。此外,BIM(建筑信息模型)技术的全程应用,让施工精度达到毫米级。项目通过三维建模实时调整掘进参数,确保隧洞轴线偏差控制在±5毫米以内,进一步促使工效提升至23.49米/天,最终创下掘进月进尺700.72米的施工纪录。

瀚壁丹心,风啸金山砺铁军

大风,是这里的“家常便饭”。呼啸而过的大风肆虐在高原戈壁山谷之间,让户外的人难以站稳脚跟。当金山脉的高海拔、稀薄的空气让人每一次呼吸都变得略显吃力,初来乍到的人常常需要花费不少时间去适应这高海拔带来的身体不适。然而,阿克塞供水工程TBM团队却早已把这当成了工作的常态,他们在这片“高处不胜寒”的土地上,开启了艰苦卓绝的掘进征程。

90后盾构产业工人副队长吴延军是TBM机组的“大管家”,他带领的班组负责刀具的检修、更换。“刀具就像TBM的‘牙齿’,必须时刻保持锋利。”这群产业工人在高海拔、危地质的条件下创造了刀具更换零失误的纪录,为高效掘进提供了坚实保障。

产业工人周杰是团队里最出众的管片安装小能手,主要负责预制混凝土管片安装、导向棒及定位销安装等工作内容。经过他手的管片接缝处的错台小于±5毫米,径向误差为小于±2毫米,用时不超过10分钟。用他的话来讲。“这是一个继续耐心与细心的活。”

“我们的TBM掘进团队一共有134人,包含TBM操作手8人,管片安装手51人,维修工21人……”团队负责人 介绍道。为了让这群地下勇者安全施工,项目部建立了隧洞安全监测系统、云智慧工地平台、人员定位系统、有毒有害气体质量检测、语音提醒及声光报警等多种系统,通过云智慧平台及时将人员位置动态、空气质量检测等数据收集、分析研判,随时掌握作业人员安全动态。

针对高海拔地区高原反应,项目部在TBM设备主控室、休息室安装两套供氧设施,保障施工环境供氧充足。最终经团队全员的共同努力,阿克塞供水工程TBM掘进已至3号-2竖井钻爆段,累计掘进3400米,完成全线的30%,预计7月15日TBM穿越920米的复杂地质钻爆段。

黄沙莽莽,远山如铁。对于阿克塞供水工程的建设者而言,这不是普通的隧道工程,而是一场与自然的对话。此时此刻,在河西走廊西端之下,这条“钢铁巨兽”正以日均20米的速度向祁连山腹地挺进,全力为哈萨克族聚居区打通“地下生命线”,这条全长168.686千米的输水隧洞建成后,将彻底解决阿克塞县水资源短缺问题,让戈壁滩上的“生命之源”奔涌不息。

 







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