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大块头有大“智慧” ——“江汉新石器号”实现荆山首秀
来源:水电六局 作者:王 欢 白 亮 时间:2025-10-14 字体:[ ] 分享:

引江补汉工程作为南水北调中线后续水源的关键工程,输水隧洞长约194.2公里,隧洞等效洞径10.2米,需穿越断层破碎带、岩溶发育区等复杂地质,综合难度居国内引调水隧洞之首。

水电六局承建土建施工及金结机电安装3标,全长20.37千米,包括输水隧洞、竖井、检修交通洞及岔洞施工,应用的国产最大直径敞开式硬岩掘进机——“江汉新石器号”集智能掘进、围岩信息采集、岩渣智能识别、数字钻机、超前探测系统等多项智能化技术于一体,是真正大块头有大“智慧”。

扬帆启程:开启隧洞智能掘进新纪元

2024年11月22日,“江汉新石器号”TBM历经大量的模拟试验和技术创新,在湖南长沙顺利下线验收。经过繁杂的运输工作,“江汉新石器号”于2024年12月底陆续运抵位于湖北保康荆山深处的引江补汉项目施工现场。

为了保障安装进度,项目部组织成立综合工区专门负责TBM的安装,下设两个班组,24小时连续作业进行组装。刀盘作为TBM的核心部件,其组装精度直接影响到TBM的破岩能力和掘进效率。项目部采用先进的测量仪器和工艺,确保刀具的间距、角度和高度符合设计要求。同时还对刀盘的驱动系统进行了多次调试,确保刀盘能够平稳、高效地运转。

在精心组织、科学调度下,项目部创新采用“无导向槽步进技术”,突破传统导向槽限制,仅用13天就完成了主机安装,42天即完成全机组装,创造了同级别TBM组装效率新纪录。

2025年3月15日10时18分,湖北保康荆山深处,随着一声令下,“江汉新石器号”缓缓启动,巨大的刀盘开始旋转,TBM所到之处,坚硬的岩石被迅速破碎,渣石通过出渣系统被源源不断地运出洞外。LED大屏实时显示掘进数据,现场掌声雷动。“江汉新石器号”历经长达15个月的监造、运输、组装,终于在荆山深处扬帆启航。

超前警报:地质异常启动超前灌浆

“江汉新石器号”创新采用沉浸式智掘系统。这一创新技术实现了TBM前方地质状况实时可视化、掘进路线精准自主导航、掘进姿态智能自动纠偏、掘进与换步过程自动化衔接,开创了TBM智能化作业的新纪元。承载着无数人期盼的“江汉新石器号”如一艘劈波斩浪的巨轮,一路向着既定目标奋勇前进。然而,强岩爆、大断裂、高外水压力、超硬岩等复杂地质条件,在掘进过程中,让“江汉新石器号”屡次遭遇意想不到的挑战。

2025年5月8日,TBM掘进马上突破200米,掘进进入关键阶段。这时,TBM超前钻探传来警报,前方地质结构出现异常,推测存在溶蚀结构,极有可能发生突涌水。面对突如其来的险情,项目部根据超前钻探的数据,当机立断停止掘进作业,迅速启动应急预案。组织技术人员对超前钻探数据进行深入分析,通过智能化的手段研判溶蚀结构的范围和水量,制定了周密详细的超前灌浆方案。时间就是生命,在这场与潜在危险的赛跑中,施工人员争分夺秒,仅仅用时5天,就高效完成了超前灌浆工作,成功对前方水量进行了封堵,避免了设备受到损害,提前为后续TBM的掘进工作奠定了坚实基础。

消除了涌水隐患,TBM一路顺畅前行,项目部优化刀盘与盾体偏心、双速减速机及盾体减磨设计,增加护盾卡机预警及评估系统等功能,在2025年6月创下最高日进尺18.2米、最高月进尺360米的好成绩。

精准预判:提前准备妥善化解难题

2025年6月28日,TBM掘进挺进700米大关,TBM智能掘进系统再次发出预判,隧洞掘进即将遭遇长达132米的Ⅳ类围岩,岩体完整性差,围岩破碎。在这种地质条件下掘进,极易发生大面积掉块和局部塌方,对施工安全构成严重威胁。项目部提前做好准备,除采用常规的“型钢拱架+钢筋排+钢筋网+锚杆+喷射混凝土”系统支护体系外,进一步采取了加强拱架连接强度、加密网片、施作副拱等结构补强措施,并对塌腔进行封闭回填处理。通过一系列科学有效的应对措施,经过15天的科学处置,TBM最终安全穿越该高风险区段,日均掘进效率较同类地质条件提升23%。

每一次化险为夷都是技术创新的契机,历经155个昼夜的攻坚,掘进里程正式突破1000米!正以日均8米的速度向下一里程碑挺进。“江汉新石器号”一定能克服重重困难,顺利完成掘进任务,为实现三峡水库和丹江口水库两大国之重器隔空“牵手”贡献力量。

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