国内高速铁路隧道最大直径盾构机

  南昌新闻网讯 11月5日上午，在位于南昌市高新区的新建昌九高铁天祥大道隧道始发井口，随着“英雄号”盾构机刀盘缓缓转动，由昌九城际铁路公司建设管理、中铁十四局集团承建的天祥大道隧道开始掘进，标志着国内高速铁路隧道最大直径盾构机正式出征。

  作为昌九高铁全线控制性工程的天祥大道隧道，全长6.379公里，包含明挖段、盾构段和出口明挖段，全长隧道最大埋深达40.5米，其中盾构段长4.4公里，采用直径14.8米的复合式泥水平衡盾构机掘进，为国内高铁隧道最大直径盾构机，也是江西省首条大直径盾构隧道。

  记者了解到，以往铁路项目下穿隧道多采用爆破式施工的手法，而此次天祥大道隧道具有开挖断面大、隧道区间长、地质风险多等特点，这也使得天祥大道隧道成为目前国内施工环境和穿越地质条件最为复杂的高铁盾构隧道之一。“天祥隧道施工需穿越瑶湖分支、奥林匹克体育中心、南昌地铁1号线处建构筑物，加上南昌地质结构较为复杂，具有中密细砂、砾砂、细圆砾土、强风化泥质砂岩、中风化泥质砂岩等底层，隧道施工难度高。针对这一情况，我们因地制宜，采用盾构法施工，一方面能减少对周边瑶湖生态环境的破坏，同时也将对周边居民的出行影响降到最低。”昌九城际铁路公司昌九指挥部指挥长夏小任介绍。

  与此同时，盾构机在施工中还将承受最大水压达到6巴（相当于60米水深的压力），且盾构段始发覆土厚度9.5米，接收覆土厚度仅为9米，这给该工程项目施工带来一定挑战。值得一提的是，本次隧道内部结构采用整体全预制箱涵，这在国内350公里时速高铁隧道内为首次实施。“盾构隧道是用管片拼装而成的，此次隧道管片将提前预制好，之后随着盾构机的掘进同步拼装，管片每环2米，每天最大可达20米的掘进里程。”中铁十四局昌九高铁天祥大道隧道工程总工程师张敬祥说。

  面对项目建设中的重难点，项目团队在刀盘结构、刀具类型、驱动密封、耐压耐腐蚀等方面做了针对性研究与设计，量身定制了“英雄号”盾构机。据悉，这台国产自主盾构机总长134米，重约3700吨，盾构刀盘图案主要由闪耀的五角星和“英雄”两字组成，以中国红为主色，铬黄为辅色进行原创设计，采用了刀盘液压磨损检测装置等多项创新技术。在智能化数字化施工方面，工程将依托数字盾构，融合AI算法，首次探索盾构机自主掘进模式，实现盾构“有人值守、无人驾驶、自动纠偏”功能。

  “针对隧道施工特点，我们这台盾构机刀盘采用复合带压式设计，含刀盘刀具重量为442吨，配备单刃镶齿合金滚刀、宽切刀、超挖刀等多种刀具，这也使得我们在施工中面对不同地质情况，可采用不一样刀具应对，以此顺利推进掘进速度。”张敬祥表示，刀盘还配置了7处液压式面板磨损检测器和1处外周磨损检测器，检测器与智慧管理指挥中心相连接，可有效检测刀具磨损情况，确保刀具按时换，减少进仓作业风险。

  记者在天祥大道隧道智慧管理指挥中心看到，大屏上清晰显示着“英雄号”盾构机在施工全套工艺流程中的推进速度、刀盘转速等数据，同时四个小屏幕实时监控管片吊装等区域施工现场画面，“这一些数据画面不仅连接着该指挥中心，同时还实时发送至我们公司监控中心，当我们盾构机遇到一些重要风险源时，可通过中心接入后方公司，邀请相应技术专家远程在线操控盾构机，以便及时解决施工问题，确保盾构施工安全、质量达标。”张敬祥说。

  “今日天祥大道隧道盾构机的顺利始发标志着昌九高铁建设进入新阶段。”张敬祥和记者说，后续的盾构施工每天可达10至20米的掘进里程，计划2025年7月底实现天祥大道隧道全线贯通。

  昌九高铁建成通车后，对于江西省打造昌九一体化综合交通运输体系、进一步对接融入粤港澳大湾区，助力长江经济带发展的策略实施，推动沿线经济社会高水平质量的发展具有重大意义。届时，京港高铁大通道将全部贯通，北京经合肥、南昌到深圳（香港）将实现全程高铁旅行。（全媒体记者 张瑞哲/文马悦/图）