“天山雪后海風(fēng)寒，橫笛偏吹行路難。”天山山脈橫貫新疆東西，高原雪山，艱險(xiǎn)絕美，在海拔3000多米的天山之上，由中交天和自主研制的全球首創(chuàng)新型壓注式工法（TBM）硬巖掘進(jìn)機(jī)“天山號(hào)”和“勝利號(hào)”，以及世界首創(chuàng)應(yīng)用于高寒、高海拔地區(qū)的大深度、超大直徑硬巖豎向掘進(jìn)機(jī)“首創(chuàng)號(hào)”正在進(jìn)行一場(chǎng)前所未有的“穿越天山”之旅。

“長(zhǎng)隧短打”提高掘進(jìn)效率

天山勝利隧道是國(guó)家“一帶一路”重點(diǎn)項(xiàng)目烏尉高速公路控制性工程，全長(zhǎng)22.1公里，是目前世界在建最長(zhǎng)高速公路隧道。為了提高掘進(jìn)效率，縮短工期，隧道采用“三洞+四豎井”施工法，中導(dǎo)洞進(jìn)出口采用TBM硬巖掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)先行，通過(guò)車行橫洞為左右雙主洞開辟多個(gè)輔助工作面，將主洞切分成段，實(shí)現(xiàn)“長(zhǎng)隧短打”，這種施工方式在國(guó)內(nèi)高速公路隧道建設(shè)中屬于首次應(yīng)用。

天山勝利隧道中導(dǎo)洞進(jìn)出口兩端采用“天山號(hào)”和“勝利號(hào)”兩臺(tái)TBM對(duì)向掘進(jìn)，目前已掘進(jìn)成型合計(jì)18145米，超過(guò)中導(dǎo)洞總長(zhǎng)的83%，現(xiàn)正以日均30米的速度快速掘進(jìn)。

“天山號(hào)”和“勝利號(hào)”國(guó)產(chǎn)化率達(dá)98%以上

為順利掘進(jìn)天山勝利隧道，中交天和在世界范圍內(nèi)首次創(chuàng)新性融合敞開式TBM掘進(jìn)機(jī)與壓注式混凝土工法，使“天山號(hào)”和“勝利號(hào)”同時(shí)具備兩種掘進(jìn)模式和三種支護(hù)方式，即：對(duì)較好圍巖條件采用敞開式工法掘進(jìn)（TSA）模式;對(duì)破碎帶、軟弱圍巖、巖爆地層采用單護(hù)盾鋼模板壓注式混凝土支護(hù)掘進(jìn)（TE）模式；對(duì)極破碎帶、軟巖大變形、強(qiáng)巖爆地層采用單護(hù)盾鋼管片支護(hù)掘進(jìn)（TS）模式，避免塌方對(duì)作業(yè)人員和工程設(shè)備帶來(lái)安全風(fēng)險(xiǎn)，確保在大變形、強(qiáng)巖爆、多斷裂帶等復(fù)雜地層下安全、環(huán)保、高效地掘進(jìn)。“勝利號(hào)”“天山號(hào)”開挖直徑8.43米、全長(zhǎng)282米、重量約2000噸，國(guó)產(chǎn)化率98%以上，是建設(shè)天山勝利隧道的最關(guān)鍵裝備。

掘進(jìn)天山勝利隧道，“勝利號(hào)”日掘進(jìn)最高達(dá)35米、月掘進(jìn)最高達(dá)528米，創(chuàng)造了大直徑TBM在高寒、高海拔、高地應(yīng)力環(huán)境的掘進(jìn)新紀(jì)錄；“天山號(hào)”戰(zhàn)勝坍塌、突泥涌水等世界性難題，在山體涌水多、斷裂帶核心區(qū)日涌水量達(dá)10000立方米情況下，安全穿越最大斷層—F6斷層（博阿斷裂帶），解決了隧道開挖的最大攔路虎，為后續(xù)掘進(jìn)貫通和全線通車創(chuàng)造了條件。

自主研發(fā)豎向掘進(jìn)機(jī)一次性開挖成型

2號(hào)豎井地處天山之巔，最低氣溫零下40余攝氏度，海拔3660米，巖石強(qiáng)度超200兆帕，為目前世界最深高速公路豎井，也是世界首個(gè)一次開挖成型的超大直徑硬巖大深度豎井。因自然環(huán)境惡劣、地質(zhì)狀況復(fù)雜且建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)高，中交天和在世界范圍內(nèi)首次將TBM破巖石工藝與傳統(tǒng)鉆進(jìn)完美結(jié)合，成功研制世界首創(chuàng)高寒高海拔、大深度、超大直徑硬巖豎向掘進(jìn)機(jī)——“首創(chuàng)號(hào)”。

該掘進(jìn)機(jī)刀盤直徑11.4米，裝機(jī)功率4500千瓦，整機(jī)高度44米，整機(jī)重量1350噸，額定扭矩8913千牛·米。采用全智能化掘進(jìn)技術(shù)，零部件實(shí)現(xiàn)全國(guó)產(chǎn)化，是中交天和自主研發(fā)、創(chuàng)新發(fā)展的又一重大科技成果，實(shí)現(xiàn)超大直徑豎井一次性開挖成型，也滿足了豎井掘進(jìn)的機(jī)械化、自動(dòng)化和智能化需求。

天山勝利隧道作為新疆烏尉高速公路的“咽喉”工程，建成后來(lái)往車輛穿越天山僅需約20分鐘，這將有效打通南北疆交通運(yùn)輸屏障，徹底告別翻山越嶺、危險(xiǎn)四伏的漫長(zhǎng)旅程，烏魯木齊至尉犁兩地行車時(shí)間將由7小時(shí)縮短至3小時(shí)，對(duì)推動(dòng)國(guó)家“一帶一路”建設(shè)、加強(qiáng)南北疆聯(lián)結(jié)融合和推動(dòng)新疆經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有重大現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)歷史意義。

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