5月29日，超大直徑盾構(gòu)機(jī)“焦平一號(hào)”在長(zhǎng)沙順利下線，即將投入世界最大直徑土壓平衡盾構(gòu)高鐵隧道——焦洛平高鐵邙山隧道工程建設(shè)。

焦洛平高鐵邙山隧道工程盾構(gòu)區(qū)間全長(zhǎng)4970米，開(kāi)挖直徑達(dá)14.57米，采用單洞雙線設(shè)計(jì)，是當(dāng)前世界最大直徑、超長(zhǎng)距離土壓平衡盾構(gòu)高鐵隧道。此次下線的“焦平一號(hào)”盾構(gòu)機(jī)，整機(jī)總長(zhǎng)約110米，總重約3500噸，裝機(jī)功率高達(dá)10000千瓦，可實(shí)現(xiàn)“切削—出渣—襯砌—注漿”一體化連續(xù)作業(yè)，施工效能與集成度達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平。

邙山隧道施工直面“一大、二長(zhǎng)、三難”的極端挑戰(zhàn)：隧道開(kāi)挖斷面面積超167平方米，盾構(gòu)獨(dú)頭掘進(jìn)近5公里；始發(fā)井縱向僅54米，場(chǎng)地空間受限，必須采用超大直徑盾構(gòu)分體始發(fā)技術(shù)；盾構(gòu)需穿越黏質(zhì)黃土、粉質(zhì)黏土、粗圓礫土、鈣質(zhì)膠結(jié)層等復(fù)雜復(fù)合地層，局部區(qū)段含直徑達(dá)30厘米的漂石，同時(shí)下穿邙山帝王陵墓群核心保護(hù)區(qū)、焦柳鐵路、連霍高速等重大風(fēng)險(xiǎn)源，地表沉降需嚴(yán)格控制在毫米級(jí)，施工難度國(guó)內(nèi)罕見(jiàn)。

面對(duì)多重技術(shù)難題，河南城際組建盾構(gòu)機(jī)監(jiān)造專班，聯(lián)合研制團(tuán)隊(duì)開(kāi)展多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。針對(duì)后期詳勘揭示的大面積鈣質(zhì)膠結(jié)層與漂石地層，團(tuán)隊(duì)快速啟動(dòng)刀盤方案優(yōu)化升級(jí)，歷時(shí)兩個(gè)月完成技術(shù)迭代，成功研制國(guó)內(nèi)首款適配軟硬復(fù)合膠結(jié)地層的超大直徑盾構(gòu)刀盤。

掘進(jìn)控制方面，“焦平一號(hào)”搭載多層次復(fù)合注漿系統(tǒng)，小時(shí)注漿能力達(dá)100立方米，可精準(zhǔn)將地表沉降控制在毫米級(jí)；配備同步推拼系統(tǒng)，單環(huán)施工時(shí)間由127分鐘壓縮至97分鐘，施工效率提升近三成。設(shè)備集成氣壓輔助掘進(jìn)系統(tǒng)與盾構(gòu)AI智能管控平臺(tái)，可實(shí)時(shí)采集全維度掘進(jìn)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、智能調(diào)控與故障診斷，推動(dòng)盾構(gòu)施工向智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

“焦平一號(hào)”刀盤以“龍馬”為主題涂裝，創(chuàng)意源自《河圖》經(jīng)典神話。上古龍馬負(fù)圖躍出黃河，伏羲依此繪就先天八卦、肇啟河洛文明。刀盤中央龍馬造型氣勢(shì)昂揚(yáng)，既承載守護(hù)河洛大地的文化寓意，也彰顯建設(shè)者扎根中原、勇破難題的使命擔(dān)當(dāng)。

“焦平一號(hào)”下線后將拆解為上百個(gè)部件，經(jīng)專業(yè)運(yùn)輸?shù)诌_(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)。目前，邙山隧道始發(fā)井及配套工程已基本完工，設(shè)備進(jìn)場(chǎng)后由80余人專業(yè)團(tuán)隊(duì)開(kāi)展組裝調(diào)試，預(yù)計(jì)7月底正式始發(fā)掘進(jìn)。

近年來(lái)，隨著我國(guó)高鐵網(wǎng)不斷向復(fù)雜地質(zhì)區(qū)域延伸，超大直徑盾構(gòu)機(jī)在鐵路隧道領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。國(guó)產(chǎn)大盾構(gòu)在智能管控、耐磨設(shè)計(jì)、復(fù)合地層掘進(jìn)等關(guān)鍵技術(shù)上持續(xù)突破，“焦平一號(hào)”的研制與應(yīng)用，標(biāo)志著我國(guó)土壓平衡盾構(gòu)在高風(fēng)險(xiǎn)、長(zhǎng)距離、復(fù)合地層隧道施工領(lǐng)域邁上新臺(tái)階，盾構(gòu)智能化、數(shù)字化、綠色化施工正成為行業(yè)新常態(tài)。