从ldquo世界最小rdquo到

盾构机是一种集光、机、电、液、传感、信息技术于一体的隧道施工利器。进入21世纪,盾构法已成为隧道施工的成熟技术,在地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程中广泛运用。

随着社会发展和施工新要求,常规直径的盾构法逐渐向大埋深、大断面、长距离的“大盾构”方向发展。

目前我国已应用于施工的国产最大直径盾构机“春风号”,正在中铁隧道局承建的深圳春风隧道掘进。

新技术、新工艺、新材料、新设备的应用为“大盾构”技术提供了支撑,但施工中面临的直径更大、埋深更大、距离更长以及地质条件更复杂等难题,也带来了更大的技术挑战。“大盾构”成为盾构法施工领域的技术制高点。

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年8月,中铁隧道局承建的世界首条穿越8度地震烈度区海湾隧道——汕头海湾隧道贯通。工程采用“一中一洋”两台直径超过15米的超大盾构同向掘进。钱七虎、周福霖、聂建国、杜彦良、钮新强、郑健龙、任辉启、谢先启、李术才9名中国工程院院士,国际隧协主席严金秀等上百名专家指出,中铁隧道局在世界级挑战性工程汕头海湾隧道的成功实践,不仅丰富了我国穿江越海隧道建设经验,更为我国三大海峡隧道的世纪梦想提供了技术支撑。

作为我国隧道与地下工程领域的“国家队”,早在20世纪90年代,中铁隧道局在西康铁路秦岭隧道国内第一次引进TBM进行铁路隧道施工,在广州地铁越秀公园-三元里区间国内第一次使用盾构法成功穿越软硬不均复合地层,在武汉长江隧道国内第一次使用盾构实现了隧穿长江的百年梦想,在厦门翔安隧道国内第一次成功建设海底隧道,在汕头海湾隧道世界第一次用盾构穿越8度地震烈度区,等等。

在近30年的盾构施工中,中铁隧道局驾驭着盾构机这一国之重器,通过一项项超级工程,不断攻克盾构施工难题,不断突破盾构施工禁区,引领我国隧道技术从穿山越岭迈向穿江越洋时代。

我国自主研制的首台复合式盾构成功下线

不仅如此,中铁隧道局在引领推动我国盾构施工技术走向世界前沿的同时,始终怀揣着中国盾构的制造梦想。从第一次引进,到第一次施工,到第一个部件实现国产化,再到盾构核心部件主轴承实现国产化,中铁隧道局数十年的苦心孤诣、艰难探索,承担了国家“”计划,并于年成功自主研制出中国第一台复合式盾构——中国中铁1号,相继应用于天津地铁3号线、6号线,郑州地铁、武汉地铁5号线。时至今日,中国中铁1号已累计在地下穿行8.25公里,仍然焕发着中国制造的强大实力。

我国首台国产盾构主轴承通过工业性试验

与此同时,中铁隧道局以实现盾构国产化的梦想为己任,攻克一个又一个盾构部件制造难题,并联合国内轴承生产商、国家重点实验室等组成科研团队,经过多年探索,研制出的我国首台国产盾构主轴承,于年6月在合肥地铁3号线通过工业性试验,成功实现了盾构核心部件的中国造,为民族工业的发展贡献了隧道力量。目前,这台拥有“中国芯”的盾构机已在合肥地铁3号线、4号线实现连续掘进,总里程超过5.5公里。

中铁隧道局承建的以色列红线地铁采购6台国产盾构

此外,以中铁隧道局等为代表的中国隧道建设者日夜追赶,实现了从引进学习到全面领先的中国盾构自强之路,更开启了中国盾构走向海外的新篇章。在以色列特拉维夫红线地铁的建设中,中铁隧道局以中国工程的走出去,带动了中国设备的走出去,第一次实现了中国盾构的出口。

中铁隧道局党委书记、董事长于保林为大盾构一公司、二公司、三公司、四公司,及TBM一公司授牌。

为进一步拓展“大盾构”技术专业优势,中铁隧道局成立了大盾构分公司,专注于大盾构施工技术攻坚与创新。

中铁隧道局大盾构全家福

在挑战技术难关、开拓大盾构市场的征途中,中铁隧道局一次次刷新纪录,一步步拓展大盾构技术的空间舞台。年7月,中铁隧道局承建的中俄东线天然气管道长江盾构穿越工程正式开工,盾构直径7.95米,标志着我国自主研制的世界最小的常压刀盘盾构将从这里启航;仅仅五个月后的12月,中铁隧道局中标深圳望海路改造工程,盾构直径16.28米,是中国在建最大直径盾构隧道。拥有丰富盾构施工经验的中铁隧道局又一次开启了我国大盾构技术新篇章。

直径12米以上超大盾构全家福

不远的将来,中铁隧道局也将继续引领我国大盾构技术向着17米、18米、19米的“小目标”迈进。

下面

让我们一起重温

中铁隧道局引领大盾构技术

从7.95米到16.28米

由世界最小走向中国最大

的荣光之旅!

直径

16.28

中国在建最大直径盾构隧道

深圳望海路快速化改造工程线路全长月8千米,采用16.28米超大直径盾构进行施工,刷新了中国最大直径盾构施工记录。工程包含新建地下道路与地面道路改造,主线为双向6车道,设计速度60km/h。隧道规模大、技术要求高,穿越临海复杂地形。

直径

15.80

入选“央企十大创新工程”

深圳春风隧道工程是粤港澳大湾区和先行示范市建设重点工程之一,是中国首条直径超过15.8米的盾构隧道。线路全长5.08千米,其中盾构区间长约3.58千米,采用单洞双层结构,设计时速60千米?“春风号”盾构机刀盘直径达15.8米,整机重吨,长米。春风隧道建成后,深圳“南环”道路将升级为“地上高架+地下隧道”的立体走廊,通行能力提升一倍以上,区域内拥堵状况将得到有效缓解。

直径15.53

国内最大直径越海盾构隧道

深圳妈湾跨海通道全长8.05千米,南起月亮湾大道与妈湾大道交叉口,终于现状西乡大道。施工中采用15.53米的超大直径盾构,刷新了我国越海盾构隧道的最大直径纪录。

直径

15.08

格鲁吉亚在建最长公路隧道

格鲁吉亚南北高速公路Kvesheti至Kobi段1标包含9千米的单洞双线主隧道、9千米的小断面应急隧道和1千米的路基工程,是格鲁吉亚在建的最长公路隧道,采用直径15.08米的世界最大直径TBM施工。建成后将有力提升格鲁吉亚的丝绸之路通道重要节点地位,推动格鲁吉亚成为连接中亚、远东地区与土耳其、欧洲地区的重要交通物流枢纽?

直径

15.03

世界首次穿越8度地震烈度区隧道

汕头海湾隧道位于已建成的海湾大桥和礐石大桥之间,全长米,盾构施工段长.5米,采用两台直径超过15米的盾构机进行施工。隧道地处8度地震烈度,穿越大量高强度孤石和三段基岩突起段,被院士专家称为“世界级挑战性工程”。建成后,海内外潮人全天候自由通行海湾两岸的百年梦想化为现实。

直径15.03

浙江大湾区大花园主要载体

杭州之江路输水管廊及道路提升工程位于杭州市主城沿钱塘江北岸的核心区域,西起之浦路以西,东至复兴路,是浙江省大湾区、大花园建设的主要载体。全长约6.3千米,隧道长约5.6千米,采用4台直径15.03米盾构施工?主要工程包括新建输水管廊和道路提升改造,采用管线、交通、景观三合一同步研究的建设方案?

直径15.01

粤港澳大湾区重要门户枢纽工程

珠海隧道工程起点位于珠海大桥东,终点位于珠海大桥西,双向六车道,采用直径15.01米超大盾构施工。道路等级为城市快速路,设计速度80千米每小时。主线全长约5千米,其中隧道长度约4.48千米,盾构段长约2.93千米。建成后,通过水上水下桥隧并行,能够大幅度缓解珠海大桥的交通压力,成为珠海大道的新“咽喉要道”。

直径14.04

国内市域铁路示范线

上海轨道交通市域线机场联络线是上海市首条市域铁路,是发改委首批确定的全国11条市域铁路示范线路之一。工程起于虹桥枢纽,经过浦东机场,接入上海东站,线路长度68.6千米。中铁隧道局承建的11标段位于上海市浦东新区,区间隧道全长米,采用直径14.04米超大盾构施工,隧道内部结构为国内首创全预制拼装结构。建成后,浦东枢纽到虹桥枢纽的中转运行时间将压缩至40分钟,有力推动长三角交通高质量一体化发展。

直径13.61

世界最大水下铁路盾构隧道

佛莞城际铁路狮子洋隧道是连接广东省中、东部地区的重要快速干线,是打通珠江东西两岸的快速过江通道,为世界最大水下铁路盾构隧道。狮子洋隧道全长米,其中盾构隧道长米,采用一台直径为13.61米、具备常压换刀功能的超大直径盾构机施工。隧道于年12月17日实现贯通。工程极大促进珠三角地区重要城市之间的互联互通,为该地区成为21世纪海上丝绸之路重要经济区注入更加强大的发展活力。

直径13.46

杭州“四纵五横”快速路网核心

杭州环城北路-天目山路提升改造工程为杭州市年亚运会配套工程?中铁隧道局承建的2标位于杭州市主城区,全长约3.26千米,采用两台直径13.46米的复合式泥水平衡盾构机施工?工程建成后对于完善杭州快速路网系统具有重要意义。

直径

13.32

世界最大水压隧道

深江铁路珠江口隧道工程为深江铁路重点控制工程,隧道全长13.69千米,中铁隧道局承担了其中米施工任务,含矿山法隧道米、盾构法隧道米、明挖隧道米、斜井米。标段内工法多样,水文地质条件复杂。盾构段采用直径13.32米超大直径盾构施工,独头长距离下穿珠江,岩石最高单轴抗压强度达到Mpa,水压创世界之最。

直径

12.80

城际与地铁的互通

珠三角城际铁路琶洲支线是穗莞深城际铁路引入广州市区的重要通道。中铁隧道局承建标段始于琶洲站南端,止于新造职业技术学校南侧新造竖井,全长8.千米,采用两台直径为12.8米、8.8米的盾构同时施工,多次穿越建筑物及珠江水系。

直径

12.04

中国首条城市地下铁路

北京铁路地下直径线全长9.15千米,连接北京站和北京西站,是中国首条城市地下铁路。中铁隧道局采用12.04米的超大直径盾构施工,邻近明城墙、箭楼、正阳门等国家级文物,上穿地铁5号线,下穿地铁4号线,紧邻地铁2号线,北京市列为“最难的、风险最大的在建地下工程”。

直径

11.68

盾构首次穿越湘江

长沙南湖路湘江隧道是长沙市第二条湘江隧道,同时也是首条采用盾构法施工的湘江隧道,工程位于橘子洲大桥与猴子石大桥之间,西起阜埠河路和潇湘大道交叉口并与潇湘大道互通,工程采用两台直径11.68米的盾构下穿湘江、湘江大道后与南湖路相接?建成后对缓解长沙市的过江交通压力、完善城市路网结构、促进长沙市“两型社会”的建设具有重要意义?

直径

11.68

浙江首条公路海底盾构隧道

舟山鲁家峙至东港公路过海隧道起于鲁家峙岛东侧,经海底隧道穿沈家门港,穿越刺棚山,终于东港海州路。路线全长2.千米,设计双向四车道,速度60千米/小时,是浙江省第一条公路海底盾构隧道。建成后,2.5分钟即可从鲁家峙抵达东港。工程采用直径11.68米的再制造盾构机,原用于北京地下直径线工程。

直径

11.67

广州地铁建设的新纪元

广州地铁4号线南延段5标起于资讯园站,终于南沙客运港站。中间风井至南沙客运港站区间长米,地层复杂且含水量高,地层承载力低。11.67米的大直径盾构单洞双线施工技术首次登上广州地铁建设舞台。

直径

11.65

跨越京杭大运河的主要通道

杭州香积寺西延工程东起上塘路东侧,西至余杭塘路,位于德胜路及大关路之间,规划为杭州主城区东西向跨越京杭大运河的主要通道之一,全长2.65千米,其中下穿运河隧道长度2.3千米。盾构段隧道分东西两段,东段长米,采用一台直径11.65米盾构施工;西段长米,采用两台直径11.65米盾构施工?

直径

11.65

杭州首条运河隧道

杭州沿江大道运河之江隧道位于杭州市江干区境内,杭州首条运河隧道。隧道长米,南线隧道全长米,采用直径11.65米盾构施工。根据工程分布特点,将运河隧道两端岸边划分成河东和河西两个区域,“合理组织交通,先围护后结构,先主体后附属,多作业面平行流水施工”?

直径

11.65

钱江第一隧

杭州庆春路过江隧道是第一条横贯钱塘江的隧道,全长米,其中盾构段约米。中铁隧道局采用两台直径11.68米的盾构——钱塘江一号、钱塘江二号施工,攻克了七大技术难题,经受了9年钱塘江世纪大潮的考验。通车后,驱车穿越钱塘江最快只需2分钟。

直径

11.65

杭州地铁大直径盾构首次穿江

杭州地铁1号线钱塘江隧道位于杭州市下沙经济开发区与萧山区,是杭州地铁第一条大直径盾构穿江工程。标段始于16号大街和之江东路交叉口,下穿钱塘江,止于港前大道与规划路交叉口的滨江一路站?隧道全长米,过江段约0米?主要穿越地质为高危沼气软性土层,并在长距离、高水压下穿越钱塘江及两侧大堤、输油管道、电梯厂房等,具有安全风险高、技术难度大的特点?

直径11.65

杭州“四纵五横”快速路网关键

杭州环城北路地下通道是杭州市规划的“三纵五横”快速路网中第三横快速路的东段,工程建设范围长米,采用直径11.65米盾构施工。双向四车道,设计时速60千米。工程处于城市核心区,沿线建筑物密集,且要保证地面道路正常通车,施工难度大。

直径

11.65

衡阳市首条过江隧道

合江套湘江隧道是衡阳市首条过江隧道,位于衡阳市城区北部,处于湘江、耒水、蒸水三水汇水口位置,距离蒸水汇水口下游2.4千米,距离耒水汇水口上游0.2千米,是衡阳市规划二环线两座过湘江通道之一。采用直径11.65米盾构施工。建成后对于缓解衡阳过江通道的交通压力、完善城市路网结构起到重要作用?

直径

11.38

万里长江第一隧

长江上已建和在建桥梁多座,但在年之前,没有一座过江隧道。武汉长江隧道被称为“万里长江第一隧”,总长米,4年11月开工,年8月竣工。它是连接武昌、汉口主城区汽车过江交通的主通道,开创了江上架桥、江面行船、江底通隧的三维立体交通新格局,实现了“隧穿长江”的百年梦想?

直径

11.18

中国首条水下高铁隧道

广深港高铁狮子洋隧道是我国首条水下铁路盾构隧道,也是世界上速度最快的水下铁路隧道。全长10.8千米,设计时速千米。直径11.18米的大盾构三次穿江越洋。第一次在特长水下隧道采用“盾构相向掘进、地中对接、洞内解体”的方法,首次实现盾构“硬”对接,一举成名天下知。

直径

10.90

中国首条城市高铁大直径盾构隧道

京沈客专望京隧道长8千米,是我国首条城市高铁大直径盾构隧道。采用四台直径10.9米,拥有完全自主知识产权的盾构机施工。如此巨无霸的大国重器,在穿越特级风险源机场快轨线,施工沉降仅为0.68毫米,在穿越1.8千米无基础居民区过程中,最大差异沉降不足6毫米,第一次在国内长距离实现“不拆迁、零扰动”安全穿越的精准控制奇迹。

直径

10.20

当时全国第二长铁路隧道

兰渝铁路西秦岭隧道位于甘肃省陇南市武都区,隧道全长28.2千米,是兰渝铁路建设中线路最长、难度最大、施工技术最新、施工工艺最复杂的控制性工程,为当时全国第二长铁路隧道。隧道采用TBM和钻爆法相结合施工,是国内结合两种方法掘进里程最长的铁路隧道,创造了直径10米以上TBM周掘进米、月掘进.5米两项世界纪录。

直径

9.83

国务院项重大水利工程之首

滇中引水工程是国务院要求加快推进建设的项重大水利工程中十大标志性工程之首,线路总长千米,隧洞长度占比92.03%,建成后年平均引水量34亿方。中铁隧道局集团承建滇中引水大理1段3标、大理1段4标、玉溪段1标2标三个标段。其中大理Ⅰ段3标香炉山隧洞主洞采用一台直径为9.83米的TBM独头掘进20.8千米,独头掘进距离、施工组织和洞内通风所面临的挑战为世界之最。

直径

9.34

挑战全国大中城市工程建设禁区

长株潭城际铁路湘江隧道长14.62千米,东起长沙市芙蓉区南湖大市场、西至望城区尖山镇,4次穿越京广铁路,整个线路下穿6条城市主干道,成功穿越湘江大堤、银盆岭大桥、6座加气站、17座高压铁塔等高风险施工区域,被专家称为“挑战全国大中城市工程建设禁区”。

直径

9.03

国内首条核电海底盾构隧道

台山核电站1、2号机组海域工程取水隧洞,每条长.6米,主要解决核电厂的循环冷却水供应,是核电站建设的关键环节之一,工程采用直径9.03米的盾构进行施工,攻克了海底特硬基岩突起和孤石群这一世界级难题,获国家级工法,为今后用盾构建设海底特长隧道积累了宝贵经验。年11月6日,国家主席习近平在与法国总统马克龙的会谈中强调,“台山核电站1号和2号机组全部建成投入商运,为全球第三代核电站建设提供了成功范例。”

直径

9.03

首条穿越横断山脉的特长隧道

大瑞铁路高黎贡山隧道长34.千米,是首条穿越横断山脉的特长隧道。穿过18种不同地层、穿越19条活动断裂带,施工创造了8项全国第一。隧道拥有米的国内最长铁路隧道斜井和.74米的国内交通工程最深竖井。采用两台TBM施工,正洞“彩云号”TBM直径9.03米,是中国自主研制的国内最大直径TBM;平导“彩云1号”TBM直径6.39米,是国内首台再制造TBM。

直径

9.03

万古黄河第一隧

黄河上有20余座大桥,但在年之前,没有一条过河隧道。南水北调中线穿黄工程被称为“万古黄河第一隧”,工程总长19.3千米,其中穿黄隧洞全长4.25千米,施工过程中盾构需一次性洞穿黄河。

直径

8.80

新疆第一特长隧道

南疆铁路吐库二线中天山隧道全长22.千米,全线控制工程,为新疆第一特长隧道。采用直径8.8米盾构施工。隧道最大埋深8米,存在高地应力、突泥、岩爆和隧道涌水等不良地质,地质条件十分复杂。施工过程中攻克了TBM掘进与隧道二次衬砌同步施工、TBM主轴承关键部件修复技术、超高水压富水破碎带施工技术等三大施工难题,达到世界先进国内领先水平。

直径

8.80

中国TBM施工铁路隧道的新纪元

西康铁路秦岭隧道长18.46千米,我国首次引进TBM建设的铁路隧道,并掌握全部TBM关键技术,创造36.06米的单日掘进纪录、米的单月掘进纪录,平均机时利用率高达75%,远超当时国际水平。隧道施工中在国内首次采用弹性支撑块式整体道床新结构、首次采用一次铺设超长无缝线路、首次自行研制穿行式原型衬砌模板台车。《秦岭特长铁路隧道修建技术》荣获国家科技进步一等奖。

直径

8.80

中国首次采用TBM穿越软弱地质

西安至南京铁路磨沟岭隧道长米,采用一台直径8.8米的TBM施工,二次支护采用全圆穿行式衬砌模板台车连续灌注。创造日掘进41.3米,月掘进.9米的铁路隧道单口独头掘进全国纪录,是我国采用TBM修建软弱地质隧道的第一个成功范例。

直径

8.63

世界最大输水压、最长盾构隧洞

珠三角水资源配置工程是广东历史上投资规模最大、输水线路最长、受水区域最广的水利工程,也是世界上输水压力最大、盾构隧洞最长的调水工程,中铁隧道局承建其中三个标段,配置13台直径8.63米盾构进行施工。整个工程难度最大的区间为B3标段需穿越11.千米长的狮子洋,这也是中铁隧道局第三次穿越狮子洋?

直径

8.50

辽宁省重大民生工程

辽西北供水工程施工5标,位于辽宁省抚顺市和铁岭市境内,输水隧洞主洞长35.千米,采用1台直径8.5米TBM,并配合钻爆法施工。其中,TBM承担米的掘进任务,创造了月进度米、日进度55.5米的全线最高纪录。

直径

8.03

国内首座TBM水工隧洞

辽宁大伙房水库输水工程是辽宁省十五期间的重点建设项目,工程的主体为自流输水隧洞,全长85.32千米,开挖直径8米。采用敞开式TBM施工,既是国内首座也是国内最长的TBM水工隧洞。工程地质、水文地质非常复杂,分布有断层、涌水、岩爆等不良地质,对施工要求极高。

直径8.02

人类历史上首次从底部洞穿秦岭

引汉济渭工程是我国“十三五”规划的重大水利工程之一,同时也是陕西省规模最大、影响最为深远的战略性、基础性和全局性水资源配置工程。引汉济渭主体工程秦岭隧洞总长81.8千米,是人类历史上第一次从底部洞穿秦岭,最大埋深达到米,在同类型工程中为世界最深。中铁隧道局承建的引汉济渭岭南段位于陕西省安康市境内,全长18.千米,采用直径8.02米TBM分为两段掘进施工。

直径

7.95

世界最小的常压刀盘盾构隧道

中俄东线天然气管道长江盾构穿越工程是全线咽喉工程,全长10.公里,是目前世界油气管道领域单次掘进距离最长、埋深最深、水压最高、口径最大的管道穿江盾构工程,也是目前在建的穿越长江最长水下隧道,盾构机采用我国自行设计直径7.95米常压刀盘,是世界上最小的常压刀盘,创造了世界首个内直径10米以下盾构机配备常压刀盘的施工纪录。

从7.95米到16.28米

从“世界最小”到“中国最大”

变化的是盾构直径

不变的是中铁隧道局助力美好生活

的初心和使命

看惯了圆形的盾构

是时候让“Tony”老师给盾构

换个新造型了

正在建设的世界最大矩形顶管隧道

——浙江嘉兴下穿南湖大道隧道

已建成通车的世界最大矩形顶管隧道

——天津黑牛城道地下通道

当时世界最大的矩形顶管隧道

——郑州市下穿中州大道隧道

新加坡第一条矩形顶管隧道

——新加坡汤申线T隧道

中铁隧道局始终引领

矩形顶管施工技术

既是世界最大矩形顶管施工记录

的创造者与保持者

也是每一项记录的打破者

年6月15日,成渝铁路正式开工,贺龙为当时的西南铁路工程局授旗“开路先锋”。半个多世纪以来,西南铁路工程局孕育出了铁道部隧道工程局等多家单位,中铁隧道局的前身也由此而来。

一代代中铁隧道人,始终传承着“开路先锋”的先辈精神,在祖国的万里山河之中,书写了波澜壮阔的辉煌篇章!

隧贯山河,道通天下。这是我们所有人的梦想。中铁隧道人把这个梦想刻进了盾构刀盘的每一圈艰难转动,刻进了每一片钻爆过后的岩石碎屑,刻进了沉放江海之中的每一节沉管,更刻进了永不停歇的追光血脉。

所谓

梦想之上,山海之下

是对中铁隧道人43年追光路的最好诠释

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