“鋼鐵巨龍”入地穿海，青島地鐵隧道“全速掘進”

盾構機、TBM等施工新裝備廣泛應用，助力城市更新建設大項目持續(xù)刷新“進度條”

“鋼鐵巨龍”入地穿海，地鐵隧道“全速掘進”

“上天有神舟，下海有蛟龍，入地有盾構”。

盾構機，全稱盾構隧道掘進機，又被稱作“工程機械之王”，一直以來都是隧道建設中必不可少的核心裝備。與傳統(tǒng)施工方式相比，盾構法具有施工安全、環(huán)保、操作方便、工程質量高、占地資源少、勞動強度低等特點。

2015年，國產(chǎn)首臺鐵路大直徑盾構機下線，擁有完全自主知識產(chǎn)權，打破了國外近一個世紀的技術壟斷。如今，我國已經(jīng)成為全球最大的盾構機市場，也是最大的盾構機生產(chǎn)國和消費國。來自中國工程機械工業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)顯示，2022年中國盾構機市場規(guī)模約為276億元，同比增長14.05%，預計2024年市場空間達到400億元。目前，盾構機應用逐漸從傳統(tǒng)的城軌領域向鐵路公路隧道、水利水電、市政、能源煤礦、綜合管廊等新興領域擴展。其中，城市軌道交通占比40%，需求最大。

在青島，隨著城市更新和城市建設三年攻堅行動縱深推進，盾構機等機械化掘進設備大批量“上馬”，在地鐵、隧道以及管廊、地下道路建設中均能見到盾構機的身影。特別是今年，地鐵三期、膠州灣二隧等攻堅項目相繼開啟“盾構機時代”，施工效率大大提升，建設“進度條”不斷刷新，為民生工程、民心工程盡快投用提供了有力支撐。

今年9月，地鐵三期工程首臺雙模盾構機“鯤鵬號”從閆家山站始發(fā)。

地鐵三期：

將投入112臺盾構機、TBM

金秋時節(jié)，秋高氣爽，正是項目建設的施工“黃金期”。

9月29日，地鐵8號線支線大沽河博物館站—少海北站區(qū)間左線“膠州灣6號”盾構機順利完成下井任務。與9月15日“膠州灣5號”順利始發(fā)時隔僅15天，標志著大少區(qū)間即將進入雙線同步掘進階段。今年4月24日，8號線支線第一臺盾構機“膠州灣1號”始發(fā)。截至9月29日，歷時約170天，這條線路共有6臺盾構機入地掘進，平均28天始發(fā)一臺，創(chuàng)下地鐵三期建設盾構始發(fā)新紀錄。

10月17日，在8號線支線大少區(qū)間掘進施工現(xiàn)場，機械轟鳴穿梭，人員堅守崗位，一派繁忙有序的場面。在地下17米處，猶如“鋼鐵巨龍”的盾構機“膠州灣5號”由郊區(qū)向膠州市區(qū)方向平穩(wěn)掘進。雖然已是10月，但掘進過程中隧道內溫度可達37℃，正在現(xiàn)場巡視的中交一航局8號線支線項目生產(chǎn)副經(jīng)理孫盼盼的衣服早已被汗水打濕。

“膠州灣5號”從大沽河博物館站始發(fā)，沿大少區(qū)間右線，自大沽河堤壩右岸向北，下穿上合大道規(guī)劃道路、寶龍歷史文化街后拐入揚州路，側穿運河橋后從少海北站吊出。掘進里程1963米，最大埋深近30米，主要途經(jīng)地層為含有機質粉質黏土，中、粗砂，強-中風化泥巖和強-中風化泥質粉砂巖，地質條件差、施工難度大?！笆及l(fā)一個月，大少區(qū)間右線正穩(wěn)步推進，左線計劃10月下旬開始掘進施工?！睂O盼盼告訴記者，冬季施工將面臨多重制約，現(xiàn)在正是施工的好時節(jié)，需要搶抓“黃金期”，加快施工進度。為保證24小時連續(xù)作業(yè)，項目部在盾構機駕駛艙里安裝了空調，讓盾構機司機可以在相對舒適的環(huán)境中工作。

TBM、盾構機的使用，是地鐵三期建設機械化的重要體現(xiàn)。TBM和盾構機均為隧道掘進設備，二者適應地質不同，TBM“牙口”更好，適合“啃動”堅硬的巖石地層；而盾構機更擅長維護隧道結構穩(wěn)定，適合松軟易坍塌的地層。相對傳統(tǒng)掘進工法，效率能夠提升10倍。記者從青島地鐵集團了解到，與一期、二期相比，地鐵三期機械化掘進更具規(guī)模。整個地鐵三期7條線路（2號線二期、5號線、6號線二期、7號線二期、8號線支線、9號線一期和15號線一期）機械掘進率超過95%，位于全國前列。地鐵三期預計有112臺盾構機、TBM投入使用，機械掘進率超過95%。

目前，5號線、7號線二期、2號線二期等項目均已進入盾構掘進階段——

4月24日，“先鋒號”雙護盾TBM從地鐵5號線始發(fā)。5月27日，5號線首臺盾構機“啟航號”在山東省在建最大體量車站——閆家山站始發(fā)，比原計劃提前了1個月。7月25日，歷時三個月的機械掘進，TBM“先鋒號”抵達北山公園站，5號線麥北區(qū)間（麥島站-北山公園站）右線貫通，地鐵三期機械掘進“先下一城”。9月2日，隨著雙模盾構機刀盤緩緩開始轉動，地鐵三期工程首臺雙模盾構機“鯤鵬號”從閆家山站始發(fā)，標志著5號線閆家山站至重慶路站區(qū)間施工，比原計劃提前兩個半月進入機械掘進階段。

“鯤鵬號”雙模盾構機全長129米，重量625噸，刀盤直徑6.5米。作為地鐵建設施工利器，雙模盾構機具有安全、高效、節(jié)能、低噪聲、低粉塵等顯著優(yōu)點，更能夠適應不同區(qū)域地層軟硬不一的特點。雙模盾構機優(yōu)勢在于，遇到硬巖采取TBM模式掘進，遇到軟巖通過轉換模式采用盾構模式掘進，一臺盾構機可以切換兩種不同模式開展掘進施工。為應對地質條件復雜的特點，“鯤鵬號”配備了超前地質預報系統(tǒng)等多項智能創(chuàng)新技術，能夠有效探測不良地質，做到早發(fā)現(xiàn)、早預警、早控制，充分保障掘進期間的施工安全。

8月15日，在2號線二期合川路站，隨著“漆杰號”盾構機的啟動，佛合區(qū)間（佛耳崖站—合川路站區(qū)間）右線順利完成盾構機下井組裝驗收成功始發(fā)，比計劃工期提前兩個月，成為全線首個正式進入盾構掘進階段的區(qū)間?！捌峤芴枴倍軜嫏C為復合式土壓平衡盾構機，開挖直徑6.44米，全長120米，總重約600噸，共拼裝1280環(huán)管片，將向西掘進至佛耳崖站，完成區(qū)間單線長約960米“地下之旅”。值得一提的是，這臺地下挖掘“神器”用中鐵二十五局青島地鐵2號線二期工程項目盾構架子隊副隊長漆杰的個人姓名命名，這也是青島地鐵在線路建設中首次用建設者的名字為盾構機命名?！皬氖露軜嫏C作業(yè)9年多了，萬萬想不到，這個‘大塊頭’會以我的名字來命名。”漆杰表示，將倍加珍惜榮譽，以主人翁的姿態(tài)與班組工人一起，為青島地鐵建設貢獻力量。

7號線二期工程全線計劃投入12臺盾構機，機械法掘進長度將占總線路長度95%，本年度計劃始發(fā)6臺。8月10日，“創(chuàng)新號”盾構機的“巨齒”啃開了巖石，7號線二期工程環(huán)秀站—文峰路站區(qū)間左線盾構始發(fā)，成為7號線二期工程首個盾構始發(fā)的區(qū)間。9月23日，7號線項目本土企業(yè)首臺盾構機“青建號”在環(huán)秀站始發(fā)，為7號線全線建設按下“快進鍵”。

截至9月底，地鐵三期7條線路已有203個工點（共210個工點）進場，進場率達96%，創(chuàng)各期規(guī)劃同期最高；90座車站進入主體施工階段，15臺TBM/盾構機已始發(fā)掘進，工程建設進入提速推進的新階段。按照計劃，到今年年底，地鐵三期7條線路將全面進入主體結構施工階段。

膠州灣第二隧道首臺盾構機——“國信號”。

膠州灣第二隧道：

三臺盾構機已“集齊”

海底追夢，通達未來。膠州灣第二隧道工程全長17.48公里，主線隧道總長14.37公里（海域段9.95公里），采用雙洞雙向六車道加中間服務隧道的布置方式，設計時速80公里/小時，縱斷面采用V型坡，最深點距海平面115米。

目前，膠州灣第二隧道工程正在加緊建設。與第一條隧道相比，根據(jù)膠州灣海域地質條件不同，工程采用明挖、盾構和鉆爆法組合施工方案，從海底穿越膠州灣，分別從膠州灣東西兩岸向膠州灣掘進，并在海中對接。今年以來，工程三臺盾構機均已向項目“報到”。

自2004年進入“大盾構”領域以來，中鐵十四局集團先后承建南京長江隧道、南京地鐵10號線過江隧道、揚州瘦西湖隧道等一批在國內外具有重大影響力的大直徑和水下盾構隧道工程。其中，被譽為“扛鼎之作”和“萬里長江第一隧”的南京長江隧道工程代表了當今中國水下大盾構隧道建設的最高標準，2項成果獲“國家科技進步二等獎”，并榮獲“魯班獎”“詹天佑大獎”和“國家優(yōu)質工程金獎”。在膠州灣第二隧道工程中，中鐵十四局集團承建了青島端南線主線隧道和中間服務隧道施工建設。

膠州灣第二隧道海域盾構段長3253米，建設面臨地質條件復雜、水壓大、長距離硬巖掘進等難題，將穿越多處破碎帶和上軟下硬地層，最大水壓9.4巴，相當于指甲蓋大小面積上承受9.4公斤的壓力，對于盾構機工作面的穩(wěn)定、掘進姿態(tài)的控制、盾構構件的維保更換及管片結構接縫等提出嚴峻挑戰(zhàn)。為確保盾構設備安全、快速、高效地完成施工任務，中鐵十四局集團會同國內外專家充分研究論證，結合國內近20年大盾構施工經(jīng)驗和技術積累，在刀盤形式、刀具類型、耐壓耐磨能力等方面開展專題設計，打造了適應長距離硬巖地層的“穿海利器”。

6月30日，膠州灣第二隧道“國信號”盾構機在青島端始發(fā)井順利首發(fā)，標志著膠州灣第二隧道工程盾構段正式掘進施工，開啟膠州灣東西兩岸“對向掘進”的跨海征途?！皣盘枴倍軜嫏C開挖直徑8.18米，用于中鐵十四局集團承建的TJ-05標段服務隧道掘進施工，將在復雜的海面之下為兩條主線隧道打開前方通路。目前，“國信號”盾構機在海底破巖，運行平穩(wěn)，計劃每天掘進5到6米。

膠州灣第二隧道“海天號”盾構機。

8月20日，膠州灣第二隧道“海天號”超大直徑泥水平衡盾構機下線，完成工廠驗收。目前，“海天號”盾構機正在施工現(xiàn)場有序組裝，將服務于工程主線南線隧道建設?！昂Ｌ焯枴倍軜嫏C開挖直徑15.63米，整機總長142米，總重5244噸，配備了伸縮式主驅動、伸縮式開挖倉監(jiān)視系統(tǒng)等一系列智能系統(tǒng)。9月21日，主線隧道大盾構管片正式灌注生產(chǎn)，為提高超大直徑盾構隧道管片智能化生產(chǎn)水平，精心打造5.0版超大直徑盾構管片綠色智能生產(chǎn)線。

9月26日，膠州灣第二隧道“深藍號”超大直徑泥水平衡盾構機在廣州南沙下線，即將開展運輸工作，計劃投入到由中交隧道工程局承建的主線盾構段北線隧道建設?！吧钏{號”盾構機開挖直徑15.63米，整機總長160米，總重4600噸。為應對地質條件復雜、高水壓、長距離硬巖掘進等難點，二隧團隊邀請行業(yè)資深專家在刀盤形式、刀具類型、耐壓耐磨能力等方面開展專題研究，配備了伸縮式主驅動、伸縮式開挖倉監(jiān)視系統(tǒng)等智能系統(tǒng)，采用了“短螺旋輸送機+碎石箱+碎石機”的設計，將有效減少因前艙渣石堆積造成的滯排風險。

青島國信膠州灣第二海底隧道公司副總經(jīng)理丁力介紹，兩臺主線盾構機預計分別在明年1月和3月錯時始發(fā)，屆時茫茫膠州灣將有“三條巨龍”同時在海底潛行，全速推動青島進入“雙隧時代”。

今年8月，東部城區(qū)地下管廊工程（一期）盾構段區(qū)間順利貫通。

管廊、市政道路：

“鉆地龍”助陣施工提速

不只是地鐵、隧道，我市在地下管廊、地下道路等建設領域也首次引入盾構機作業(yè)，施工效率進一步提升。

在20多米深的地下，盾構機如同“鋼鐵蚯蚓”一般，深入地下嚼石啃土，逐漸建成一條城市地下動脈……8月16日，“市政鐵軍2號”盾構機在洞穿了最后一層巖石后破壁而出。這意味著歷時163天，青島市東部城區(qū)地下管廊工程（一期）盾構段區(qū)間順利貫通，這是青島首個采用盾構法施工的地下管廊工程。

駕駛室內，司機在操作盾構機。

據(jù)青島市政空間開發(fā)集團東部城區(qū)地下管廊工程（一期）盾構段項目經(jīng)理于文龍介紹，“市政鐵軍2號”盾構施工始發(fā)井及接收井設計深度29米，盾構區(qū)間長度765米，平均埋深18米，線路下穿大嶗路、李村河、建材市場、九水東路、青銀高速匝道，巖石強度高，施工難度大?！肮こ套畲蟮碾y點是盾構下穿李村河，項目部采取了降低河道水位、提前換刀、24小時河面巡視及監(jiān)測、調整掘進參數(shù)等一系列安全措施，最終于7月安全順利穿越李村河高風險地段?！庇谖凝埥榻B。

地鐵2號線二期首臺盾構機“入地”掘進。

青島市東部城區(qū)地下管廊工程（一期）項目是我市城市更新建設攻堅行動的重點項目，也是市區(qū)第一批220千伏電力架空線下地工程，跨越李滄區(qū)與嶗山區(qū)。項目建成后將為李滄區(qū)、嶗山區(qū)釋放大量建設用地，為跨海大橋接線二期、棗山路擴建及張村河片區(qū)更新建設騰出空間，同時改善海爾路、浮山公園及周邊城市景觀環(huán)境。

在膠州，上合大道地下道路交通配套工程力爭年底首臺盾構始發(fā)。該工程南起閩江路，北至遼河路，全長4.7公里。項目主要包括道路工程、地道工程、橋梁工程、軌道交通工程等。目前，施工人員正全速推進項目建設。工程建成后將形成縱貫青島西部市域的南北向交通聯(lián)系主干道，加強西岸城區(qū)與膠州市區(qū)及新機場的交通聯(lián)系，提升道路交通運行效率。同時降低過境交通對上合示范區(qū)核心區(qū)的干擾，改善城市交通環(huán)境及區(qū)域品質。（青島日報/觀海新聞記者 周建亮）