从零到NO.1!智能化“眼、耳、神经” 中国盾构机技术跨越式发展

2024-09-02 15:05来源: 央视网

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  央视网消息:9月1日,随着直径17.5米的“山河号”盾构机刀盘缓缓转动,国内最大直径水下盾构隧道——山东省济南市黄岗路穿黄隧道正式开始盾构掘进。

从零到NO.1!智能化“眼、耳、神经” 中国盾构机技术跨越式发展

  济南市黄岗路穿黄隧道项目为单洞双层盾构隧道,双向6车道,隧道全长约5755米,其中,盾构段长约3290米。盾构采用长163米、重5200吨,直径相当于6层楼高的“山河号”盾构机作业。

从零到NO.1!智能化“眼、耳、神经” 中国盾构机技术跨越式发展

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  中铁十四局济南市黄岗路穿黄隧道项目盾构机长黄鲁介绍,盾构机的长度相当于16辆公交车连在一起的长度,盾构机的重量相当于520头成年大象的重量,这在世界在建工程中所使用的盾构机中已然是最大的。

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  与常规隧道相比,单洞双层设计能解决双向车辆通行问题,同时也节省城市地下空间。

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  中铁十四局济南市黄岗路穿黄隧道项目负责人周祥介绍,这条隧道预计16个月实现贯通,可满足公交、消防、应急救援等车辆的通行要求。

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  济南黄岗路穿黄隧道工程是构建南北向跨黄河的大通道之一。建成后,将为黄河流域生态保护和高质量发展提供有力支持。

  智能化手段“护航” 确保盾构掘进顺利进行

  山东济南黄岗路穿黄隧道全长约5755米,按计划将于2026年1月完成整个隧道的贯通。为了在地下建设出一座16.8米的单洞双层隧道的超级工程,技术人员量身打造了这个直径达17米的超大直径盾构机。

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  与一般盾构机相比,17米级超大直径盾构机的系统集成更复杂,制造难度、施工难度和风险系数也呈几何式增长,“山河号”盾构机配备了开挖仓伸缩摄像头在内的先进装备,

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  中铁十四局济南市黄岗路穿黄隧道项目盾构经理薛永超介绍,就像给盾构机安上了“火眼金睛”“顺风耳”和“钢牙神经”。

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  盾构机依次下穿一级水源保护地沉沙池、黄河两岸大堤、黄河、结构厂房、济广绕城高速,尤其是在下穿黄河两岸大堤时,对沉降的要求极高,最大沉降量不能超过1公分,施工难度大。

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  此外,在作业地段,黄河的平均水位高于地表8米,隧道最低点位于河床下54米,最大水土压力6.5帕,相当于一个人手掌大小的面积上承受两个成年男子的重量,对掘进施工的精准管控和设备可靠性提出了极高的要求。

  黄鲁介绍,针对这些难题,他们选择更适合于黄河流域的撕裂刀,配备更高流量、更大冲刷能力的中心冲刷泵,能够有效的减少刀盘结泥饼的问题。

  中国盾构机技术实现跨越式发展

  过去十几年间,我国在盾构机这一领域实现了从零起步到世界领先。近两年,我国生产的盾构机直径越来越大,种类从土压、泥水到硬岩也逐一覆盖,这也让各类复杂工程的建成效率大大提升。

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  近年来,盾构机的应用领域正从传统的城市轨道交通建设扩展到铁路、水利水电、矿山、市政工程等多个领域,这为行业的发展提供了新的增长点。

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  目前,全球每10台盾构机就有7台来自中国,国内使用的盾构机95%都是国产的。中国工程机械工业协会的数据显示,2022年,中国盾构机市场规模约为276亿元人民币,同比增长14.05%,预计到2024年市场空间将达到400亿元。

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