“江城先锋号”盾构机掘进突破1000环 创新技术助“基建蛟龙”下穿长江

近日，在长江江底30米处，随着又一环管片拼装完成，“江城先锋号”盾构机掘进顺利突破第1000环(环，即盾构掘进的距离单位，该盾构机属于大直径盾构机，1环为2米)。

(相关资料图)

这标志着武汉地铁12号线全线控制性工程——国博中心南站至凌吴村站(以下简称凌国区间)越江盾构区间已完成大半。

创造全断面泥岩地层单天掘进纪录

凌国区间为单洞双线隧道，设计全长3373.667米，隧顶最大埋深42.8米，水压最高达0.5兆帕。

江底地质情况复杂，业内公认掘进困难的泥岩等高黏性地层段总长约2.2千米，盾构机需在高水压条件下，长距离穿越江底复杂地层，同时需下穿鹦鹉堤、武金堤等多个风险源，施工难度大、风险高。

凌国区间由武汉地铁集团有限公司、中铁开发投资集团有限公司参与投资建设，中铁隧道局集团有限公司承建。2022年7月，“江城先锋号”盾构机开始掘进，到今年3月初突破500环，如今不到半年就突破千环大关，取得里程碑式突破。这一结果离不开盾构机制造团队和项目施工团队的辛勤付出，也印证了我国盾构装备制造和盾构工程水平达到国际先进水平。

武汉地铁业主代表雷凯介绍，针对角砾土地层刀具磨损过快问题，团队联合刀具厂家对刀具进行针对性设计，提高刀具整体性能，延长其使用寿命；针对泥岩地层刀盘结泥饼这一世界性难题，团队对盾构机前期刀盘、刀具进行了针对性设计，创造了全断面泥岩地层单天掘进18米的施工纪录。

武汉地铁12号线全长59.9公里，设站37座，经过7个中心城区，可与18条线路实现换乘，线路两次穿越长江、一次穿越汉江。建成后，将有效提升环线客流吸引力，缓解中心城区客流压力，对加快城市经济发展、完善城市综合交通体系具有重要意义。

国产大直径盾构机长江“试水”

本次下穿长江的“江城先锋号”为大直径泥水平衡盾构机，开挖直径为12.56米，相当于4层楼高，开挖断面是常规地铁盾构机的4倍；总功率约为7000千瓦，与和谐号动车组的总功率相当；整机推力约为16000吨，相当于长征五号运载火箭的11倍；整机重达2900吨，总长约105米，是名副其实的“基建蛟龙”。

“江城先锋号”盾构机由中铁隧道局集团有限公司与中铁工程装备集团有限公司共同研发制造，采用中国技术、中国标准，在武汉生产组装。这是武汉地铁建设史上第一次采用国产大直径盾构机下穿长江。

由于需穿越长江江底，地质条件复杂，盾构区间长，水土压力大，给盾构机刀盘掘进和环流出渣带来极大挑战，增加了整机设计及制造难度。

在加工制造过程中，建造团队使用数控双柱立式车铣床、数控火焰切割机、数控等离子切割机等多个大型专用设备，针对50%以上的泥岩地层特性，增大开口率，有效降低结泥饼的概率。

同时，建造团队为盾构机配置了压力自动补偿、高效泥浆循环出渣系统等，通过改良刀盘环流系统，安装高压水刀装置，增强刀盘的泄渣能力。2021年12月，为武汉地铁12号线下穿长江定制化研发的“江城先锋号”在武汉顺利下线。

在20世纪90年代，国内盾构机几乎全部依赖进口，关键设备、技术受制于人，相关建设项目进度也常常被搁置。

在科研人员和专家学者的共同努力下，如今与“江城先锋号”类似的国产盾构机不仅服务于国内的多项工程，还出口全球多个国家。