今天（6月22日），隨著直徑達17.5米的“山河號”盾構機平穩(wěn)穿越黃河南岸大堤，濟南市黃崗路穿黃隧道順利完成黃河段掘進任務，標志著世界最大直徑水下盾構隧道工程建設完成又一重要節(jié)點。

“山河號”：全球在建工程最大直徑泥水平衡盾構機

盾構機，全名叫盾構隧道掘進機，是一種隧道掘進的專用工程機械。中國對盾構機的生產(chǎn)與使用都相對較晚，但是進展迅速，目前已經(jīng)成為全球最為主要的盾構機生產(chǎn)國。

目前，全球每10臺盾構機就有7臺來自中國，國內(nèi)使用的盾構機95%都是國產(chǎn)的。國產(chǎn)盾構機擁有量、每年出廠臺數(shù)、盾構隧道施工里程，都領先世界。

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黃崗路穿黃隧道是首條穿黃單洞雙層盾構隧道。所謂“單洞雙層”，是指在一個隧道孔中設計上下兩層車道。黃崗路穿黃隧道上層通行南向北交通，下層通行北向南交通，雙向6車道，設計時速60公里。與常規(guī)的“雙洞單層”隧道相比，“單洞雙層”相當于把兩條隧道的車道分為上下兩層在一條隧道內(nèi)施工，這就需要一臺更大直徑的盾構機。

2024年9月1日，由濟南城市建設集團、中鐵十四局集團、濟南重工集團、海瑞克集團聯(lián)合研發(fā)制造的17.5米“山河號”超大直徑盾構機在濟南市黃崗路穿黃隧道順利始發(fā)。

“山河號”是目前全球在建工程最大直徑泥水平衡盾構機，盾構機的長度相當于16輛公交車連在一起的長度，重量相當于520頭成年大象的重量。

建設過程中，盾構長距離穿越疊合地層，最深覆土厚度達49.2米，最大水土壓力6.3巴，先后下穿黃河兩岸大堤、黃河，掘進過程中沉降控制要求高，施工難度大。

穿黃隧道穿越黃河，全長5755米，開挖直徑17.5米，可實現(xiàn)一次性開挖，上下兩層雙向通車。盾構機裝配帶壓復合型刀盤，配備各類刀具306把，其中57把具備滾齒互換功能，以優(yōu)化其在多變地層中的作業(yè)性能。

此外，“山河號”搭載了超前地質預報、地層界面識別、氣體環(huán)境監(jiān)測、滾刀磨損監(jiān)測、同步注漿檢測和輔助決策支撐系統(tǒng)等“五官一腦”智能化裝備系統(tǒng)，可實現(xiàn)盾構健康監(jiān)測與實時感知，提高施工安全水平、保證掘進安全和效率。

穿黃隧道通車后，將大幅改變城市空間布局，助力濟南跨河發(fā)展，為黃河流域生態(tài)保護和高質量發(fā)展提供有力支撐。

單月進尺426米

“山河號”打破17米級盾構施工世界紀錄

在世界最大直徑水下盾構隧道——濟南黃崗路穿黃隧道施工過程中，中鐵十四局集團先后攻克鈣質結核密布、生態(tài)環(huán)境敏感、廢漿處理需求大等難題，“山河號”盾構機實現(xiàn)最高月進尺426米（2024年11月6日至12月6日），創(chuàng)造了17米級盾構施工世界新紀錄。

“山河號”盾構機開挖面積達240平方米，以每日16米至18米的速度向前推進，據(jù)介紹，“山河號”盾構機開挖面積達240平方米，每掘進1環(huán)就會產(chǎn)生1200方廢漿，每天會產(chǎn)生上萬方廢漿，且隧道以粉質黏土為主，比重提升快，泥漿黏度大，處理難度高。

項目團隊首創(chuàng)廢漿“提濃+壓濾”系統(tǒng)組合工藝，通過對廢漿的提濃、壓濾，最終實現(xiàn)固液分離。團隊還對廢漿分離出來的尾水開展無害化及梯級資源化利用關鍵技術研究，將尾水再用于調制盾構泥水循環(huán)漿液，實現(xiàn)盾構尾水的零排放、再利用，做到綠色、環(huán)保施工。

在掘進過程中，地層中出現(xiàn)大量鈣質結核，強度最高可達41兆帕，堪比高層建筑承重構件所使用混凝土的強度。為有效防止鈣質結核卡泵現(xiàn)象，項目團隊采取安裝鄂式破碎機、增大泥漿管路直徑的方式，同時研發(fā)了雙管路液壓采石裝置，使用液壓控制、遠程操作切換，一用一備，實現(xiàn)盾構高效掘進。

目前，“山河號”盾構機已順利完成一級水源保護地沉砂池、黃河北岸大堤、黃河、黃河南岸大地的穿越，掘進完成1376環(huán)、2752米，占盾構隧道總長的83.6%，預計今年實現(xiàn)貫通。

資料來源：央視新聞、新華社、人民日報、科技日報、澎湃新聞、中國新聞網(wǎng)等

（大眾新聞編輯 周凡婷 整合 策劃 王建國）