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突破復雜地質極限!國產(chǎn)"泰汶號"TBM首創(chuàng)雙通道掘進新工法

閱讀:發(fā)布人:橋梁與隧道

       近日,我國地下工程裝備領域再傳捷報——由中鐵裝備自主研發(fā)的敞開式硬巖掘進機"泰汶號",在山東泰安二期抽水蓄能電站建設中成功攻克"雙通道半斷面漸變偏載掘進"世界級難題,提前45天完成排水廊道關鍵節(jié)點施工。這標志著我國在復雜地質隧道全斷面掘進領域實現(xiàn)重大技術突破,開創(chuàng)了TBM設備在極端偏載工況下連續(xù)掘進施工的新紀元。

       作為國家"十四五"能源戰(zhàn)略重點項目,山東泰安二期抽水蓄能電站承載著華東電網(wǎng)調峰填谷、新能源消納的重要使命。項目核心難點聚焦于總長4043米的輸水發(fā)電系統(tǒng)地下廊道群,其中最小轉彎半徑僅30米的螺旋式排水廊道,因需實現(xiàn)與引水隧洞的三維立體交叉,形成了罕見的"半巖半空"特殊地質斷面。與傳統(tǒng)TBM施工面對均質巖層的理想工況不同,"泰汶號"必須克服單側懸空導致的巨大偏載力矩,這對設備結構強度、姿態(tài)控制系統(tǒng)提出了前所未有的挑戰(zhàn)。

      中鐵裝備研發(fā)團隊創(chuàng)新采用"動態(tài)配載+智能糾偏"技術體系,在施工中實現(xiàn)了三大突破:首先,基于地質雷達與應力監(jiān)測的智能感知系統(tǒng),構建了巖體完整性實時評價模型,使推進壓力分配精度達到0.1MPa級;其次,開發(fā)出全球首創(chuàng)的"雙模式刀盤"裝置,通過液壓擴展結構實現(xiàn)開挖面直徑在5.2-6.3米間的無級調節(jié);更突破性地采用"漸進式襯砌回退"工藝,在確保隧道輪廓誤差小于3厘米的同時,成功實現(xiàn)設備"二進二退"的機動施工,最終將掘進效率提升至常規(guī)工法的1.8倍。

      據(jù)悉,此次技術突破使我國抽蓄電站建設首次實現(xiàn)TBM廊道全斷面一次成型,減少臨時支護工程量70%以上。該成果已形成6項國家專利,其揭示的偏載掘進控制理論,為川藏鐵路等超級工程的極端環(huán)境施工提供了重要技術儲備,彰顯了中國智造在全球隧道工程領域的創(chuàng)新引領力。

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