中交天和首创新型压注工法TBM掘进天山胜利隧道中导洞已超81%！-第一工程机械网

5月17日，在这人类目光难以企及的高度，由中交天和自主研制的全球首创新型压注工法（TBM）硬岩掘进机“天山号”“胜利号”正在进行一场前所未有的“贯穿天山”之旅。截至目前，于天山胜利隧道进口端掘进的“天山号”已完成洞身掘进8510米，于出口端掘进的”胜利号“完成洞身掘进9400米，合计完成17910米，掘进施工已超过中导洞隧道总长的81%。

“天山号”“胜利号”开挖直径为8.43米、全长282米、重量约2000吨，国产化率均为98%以上，是天山胜利隧道顺利实施的关键设备，可实现在多种世界级复杂地层下安全、环保、高效地掘进。

“天山号”TBM

“胜利号”TBM

据中交天和副总工程师、设计研发总院院长靳党鹏介绍，在天山胜利隧道掘进施工中，“天山号”“胜利号”科技创新带来的叠加效应非常明显。到目前，“天山号”“胜利号”已获发明、实用新型专利20余项，掘进施工已超过隧道总长的81%，其中“胜利号”日掘进35米、月掘进528米，创造了大直径TBM在高寒、高海拔、高度地应力环境掘进的新纪录。预计2023年10月“胜利号”“天山号”将于天山胜利隧道中段“会师”，顺利贯通这世界最长高速公路隧道。

天山胜利隧道是中国“一带一路”重点项目新疆乌尉高速公路的控制性工程，具有“一长、一多、二深、五高”特点。“一长”，是指隧道全长约22.1公里，约为5座南京长江大桥的总和，是当今世界最长高速公路隧道。“一多”，是指断裂带多，隧道需穿越16个地质断裂带，施工难度极高。“二深”，指竖井深，隧道2号竖井深706米，比中国最高建筑——上海中心大厦还高出80米，是当今世界最深高速公路竖井；隧道埋深深，最大埋深达1112.2米。“五高”，是指高地应力、高地震烈度、高环保要求、高寒、高海拔，其中：地应力最大达21.8兆帕，相当于人手指盖大小岩石需承受218公斤重量，极易引发隧道内部出现岩爆现象，产生堪比四级地震的振幅强度。如此复杂的地质状况和自然环境，传统矿山法及单一敞开式TBM工法很难满足施工要求。

施工环境

为应对天山胜利隧道复杂的地质环境及极高的施工难度，中交天和在世界范围内首次创新性融合敞开式TBM掘进机与压注混凝土工法，使“天山号”“胜利号”具备两种掘进模式和三种支护方式，即：在较好围岩条件下，采用敞开式工法掘进(TSA)模式;在破碎带、软弱围岩、岩爆地层，采用单护盾钢模板压注式混凝土支护掘进（TE）模式；在极破碎带、软岩大变形、强岩爆地层段，采用单护盾钢管片支护掘进（TS）模式。

掘进成型的隧道

就天山胜利隧道而言，采用传统施工工艺，需耗时72个月。建设者们创新性采用“三洞+四竖井”施工法，创造性引进大国重器——“天山号”“胜利号”，掘进效率大为提高，施工工期缩短约30%。“三洞+四竖井”施工工艺，是指进出口两端对向掘进，中导洞进出口采用两台TBM对向掘进施工，利用TBM掘进先行，为左右双主洞开辟多个辅助工作面，实现“长隧短打”。

天山胜利隧道进口端鸟瞰图