日前,我國(guó)自主研制的國(guó)內(nèi)最大直徑硬巖掘進(jìn)機(jī)(TBM)“彩云號(hào)”在中鐵電建總裝車間下線,將用于亞洲第一長(zhǎng)鐵路山嶺隧道——云南大理至瑞麗鐵路(簡(jiǎn)稱“大瑞鐵路”)高黎貢山隧道。該設(shè)備填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)9米以上大直徑硬巖掘進(jìn)機(jī)的空白,將改寫我國(guó)鐵路長(zhǎng)大隧道項(xiàng)目機(jī)械化施工長(zhǎng)期受制于人的歷史。這也是國(guó)產(chǎn)硬巖掘進(jìn)機(jī)首次應(yīng)用于鐵路隧道,標(biāo)志著我國(guó)硬巖掘進(jìn)機(jī)技術(shù)達(dá)到世界領(lǐng)先水平。
中鐵隧道局集團(tuán)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,滇西南地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)活躍、地質(zhì)條件復(fù)雜;尤其是高黎貢山,普通鉆爆法難以施工,采用世界最先進(jìn)的大直徑敞開(kāi)式隧道硬巖掘進(jìn)機(jī)施工作業(yè)尚屬首次,是一個(gè)全新的挑戰(zhàn)。
自2014年12月29日開(kāi)工建設(shè)的高黎貢山隧道,全長(zhǎng)34.538千米,是大瑞鐵路重點(diǎn)控制性工程,為中國(guó)最長(zhǎng)的鐵路隧道、亞洲最長(zhǎng)的鐵路山嶺隧道,地質(zhì)情況之復(fù)雜全國(guó)罕見(jiàn)。一方面該隧道具有“三高”“四活躍”特征(即高地?zé)?、高地?yīng)力、高地震烈度,活躍的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、活躍的地?zé)崴h(huán)境、活躍的外動(dòng)力地質(zhì)條件和活躍的岸坡淺表改造過(guò)程),幾乎囊括了隧道施工的所有不良地質(zhì)條件和重大風(fēng)險(xiǎn);另一方面,高黎貢山被譽(yù)為“物種基因庫(kù),自然博物館,天然植物園,南北動(dòng)植物交匯的走廊”,施工難度在世界隧道工程領(lǐng)域首屈一指。隧道最大埋深1155米,平均埋深800米,進(jìn)口段穿越18種巖性、12條斷層;出口段穿越8種巖性、7條斷層,其中2條為活動(dòng)斷層,地質(zhì)條件復(fù)雜多變程度十分罕見(jiàn),堪稱鐵路建筑史上的“地質(zhì)博物館”。
云南素有“彩云之南”美稱,高黎貢山隧道途經(jīng)的德宏州也被稱為“孔雀之鄉(xiāng)”。TBM研發(fā)設(shè)計(jì)人員將兩大元素結(jié)合,別出心裁地在設(shè)備外觀上用橙、黃、藍(lán)、綠、紫五色繪出一只巨幅孔雀圖案,使其擁有一個(gè)極富特色的美麗名字——“彩云號(hào)”。
“彩云號(hào)”TBM的創(chuàng)新不僅僅體現(xiàn)在外觀上。中國(guó)鐵路總公司設(shè)立了《復(fù)雜地質(zhì)條件新型TBM研制及應(yīng)用研究》重大科研課題,由中鐵隧道局集團(tuán)牽頭,中鐵工程裝備集團(tuán)、石家莊鐵道大學(xué)、中鐵二院、中鐵西南院共同參與,中鐵工程裝備集團(tuán)負(fù)責(zé)設(shè)備制造。TBM刀盤開(kāi)挖直徑達(dá)9.03米,設(shè)備在滿足快速破巖的同時(shí),還在強(qiáng)化輔助工法方面做了諸多創(chuàng)新,集“諸般武藝于一身”,以應(yīng)對(duì)圍巖變形、斷層破碎帶和巖爆、突水突泥、高地?zé)岬染蜻M(jìn)中可能遇到的風(fēng)險(xiǎn)。