科技创新强根基 大国重器夯通途

科技创新强根基  大国重器夯通途
——五公司TBM施工建设纪实
于玲玲 杨璇

　　党的二十大报告指出，加快实现高水平科技自立自强。以国家战略需求为导向，集聚力量进行原创性引领性科技攻关，坚决打赢关键核心技术攻坚战。科技创新是高质量发展的核心驱动力，一直以来，五公司聚焦隧道领域的建设优势，贯彻隧道机械化配套施工发展战略，依托TBM隧道施工的创新优势，铸就隧道王牌，为企业高质量发展持续赋能。
　　TBM指全断面隧道掘进机，是一种“武装到牙齿”的隧道掘进机，搭载最新型机械结构技术及滚压式破岩工艺，集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有掘进速度快、环保、综合效益高等优点，是各种软硬岩地层的“克星”，被称为工程机械的“掘进机之王”。

    从无到有，大国重器夯实基建底座

　　近年来，五公司聚焦攻坚隧道掘进关键核心技术，着力解决了一系列工程建设的“卡脖子”难题，完成了TBM施工从无到有、从“生”到“熟”的转变，完成了从“技术引进”到“全面引领”的持续跨越。他们通过技术、工艺、装备革新，创新了煤矿深井建设模式，填补了国内外技术空白，践行了装配式施工理念，在行业内起到了引领与示范作用，积累了成功经验，也依托这项大国重器，在隧道施工领域站稳脚跟、持续深耕。
　　为强化TBM施工品牌建设，该公司成立了TBM隧道掘进管理中心，引进TBM设备8台（套），培养TBM隧道施工专家9名、TBM施工专业技术人才100余人，以及电气工程师、机械工程师、液压工程师等各岗位专业技术人员220余人，为TBM施工提供了设备支撑和人才保障。
　　此外，他们还以参建的超长深埋隧道工程为例，组织编写了我国首部全面系统阐述超长深埋隧道TBM掘进成套技术的专著，重点阐述了深埋超长隧道设计、TBM选型与附属设备、TBM快速施工及支护等内容，共计28万余字，于2018年4月公开发行。

    寸草不生，绝境隧道修建打破禁区

　　新疆TBM项目周围荒无人烟，春夏风沙肆虐、冬季严寒漫长，最低气温达到零下40℃，在此条件下打通隧道绝非易事。
　　长距离大坡度无接应独头精准掘进一直是世界难题，自TBM始发以来，该项目采用“压入式通风+接力通风”的方式，成功解决了隧道独头通风难的问题。并采取先进的排水系统，分级、分流量梯度自动超高反坡抽排，攻克了TBM长距离反坡排水施工技术难题。他们还创新性采用四级接力皮带机出渣，并安装调度指挥系统，为拌和站、机修车间、储料仓等修建保温棚，稳步推进工程建设，创下最高日进尺53.24米、最高月进尺1029.9米的高效纪录和月均进尺566.34米的优异成绩，破解了18公里独头通风等技术难题，创造了国内超长距离（21.58千米）大埋深TBM独头无接应洞精准掘进的历史纪录，也将愚公移山的神话一步步照进现实。
　　“夹金山，夹金山，鸟儿飞不过，人不攀，要想越过夹金山，除非神仙到人间！”作为红军翻过的第一座雪山，位于四川省阿坝州小金县境内的夹金山主峰海拔4900余米，空气稀薄，终年积雪，气候条件异常恶劣。国道351夹金山隧道项目负责施工的夹金山隧道地质条件复杂，掘进过程中常遇突泥、涌水，岩爆、大变形、断层破碎挤压变形等不良地质，施工难度极大。为破解绝境隧道施工难题，他们采用平导TBM+主洞钻爆法施工，双向同步开挖，在平导贯通后，横向加开4个作业面。这也是国内普通国省干线公路建设首次使用TBM施工。截至目前，夹金山隧道进口端平导、主洞突破千米大关，TBM累计掘进突破3公里。该项目建成后，恶劣的自然环境将不是阻碍，将推动夹金山成为“鸟能飞，人能攀，神仙千里游历，兴致未尽人不还”的红色旅游圣地。

    厚植沃土，多个领域迎来重大突破

　　近年来，五公司持续占领集团公司TBM隧道施工领域高地，从最初的煤矿斜井拓宽到水利、轨道交通领域，TBM的经营能力、施工能力、科技实力逐步提升，实现了TBM技术领域的重大跨越，成为企业高质量发展的沉稳利器。
　　神华神东补连塔煤矿二号辅运平硐工程位于内蒙古鄂尔多斯市伊金霍洛旗境内，矿井全长2745米，于2015年7月10日始发，2015年12月22日顺利贯通。TBM掘进期间，分别创造了单日进尺42米、单周进尺205米、单月进尺最高639米的世界纪录和连续4个月平均546.4米/月的掘进纪录。该工程是国家科技支撑计划项目示范工程，施工中引入了世界首例“单护盾TBM长大煤矿斜井施工技术”，是我国第一座采用全断面隧道掘进机（TBM）施工的煤矿斜井，也因此荣获我国建筑行业工程质量最高荣誉——鲁班奖。
　　该工程的设计施工，填补了我国TBM在长距离大坡度煤矿斜井建设领域的技术空白，开创了煤矿斜井施工新模式，是煤矿建井模式的革命性变革。首次在煤矿领域应用TBM工艺并验证了TBM施工煤矿斜井的关键技术和理论，对促进我国深层煤炭资源开发具有重大意义。
　　重庆轨道交通环线工程是国家级轨道交通互联互通CBTC示范工程，于2013年10月28日开工建设，2021年1月20日正式全线闭合运营。其中，由五公司参建的轨道环线沙坪坝项目，地处沙坪坝区繁华闹市中心，包含2座车站和3个区间，共投入2台TBM掘进机进行施工，于2015年12月18日始发，掘进总长度约3.3公里。
　　施工过程中，该项目采用双线复合式TBM作业，根据TBM刀盘和地质条件进行加强型和改良设计，提高了掘进速度，降低了施工成本，是当时暗挖施工中最先进的施工方法，先后攻克了小曲线半径350米始发、隧道涌水量大、砂泥岩互层、下穿既有建(构)筑物埋深距离小等技术难题。重庆轨道沙坪坝车站是环线中断面最大、高度最高、难度最大、安全风险最高的车站，通过采用TBM掘进过站、双侧壁过站、空推过站等先进技术，顺利提前完成任务，创造了重庆轨道领域TBM施工辉煌，荣获国际工程界“诺贝尔奖”——菲迪克奖。
　　党的二十大以来，五公司秉承“创新是第一动力”理念，一批批令人惊叹的优质工程相继进入公众视野：横穿重庆南北大动脉的重庆轨道18号线项目全线贯通；重庆首条城市快轨——重庆轨道15号线TBM“铁军4号”“铁军3号”相继始发，钢铁“巨龙”为城市建设开足马力；包头万利项目TBM“万利号”累计掘进突破150环，继续在斜井施工领域大放异彩。五公司以创新驱动增添高质量发展源动力，着力构建“机械化施工大机配套”崭新格局，在实现高水平科技自立自强和企业高质量发展道路上久久为功、坚持不懈。
　　TBM作为大国重器，是推动国家基建事业蓬勃发展的新兴力量。下一步，五公司将继续深耕TBM施工领域，争当TBM施工的“引领者”，打造TBM施工的“王牌军”，以科技创新助力企业高质量发展。
　　图1：五公司神华神东项目TBM步进仪式现场。
    图2：五公司施工的重庆轨道15号线金山寺站。