中石油管道用盾構破解大坡度施工難題

近日，中石油直徑最大的盾構——TM502WMM泥水平衡盾構在中衛黃河盾構現場圓滿完成了世界級大坡度盾構施工調試實驗。

TM502WMM泥水平衡盾構為復合式泥水盾構，能滿足高水壓、復雜地質條件下的盾構施工需求。該盾構首次采用電機驅動方式，可調節刀盤開口率，最大切削外徑為5.09 m，是目前中石油直徑最大的盾構，其泥水系統可通過在泥漿管路上設置閥組，真正實現泥漿管路反向循環，解決泥水管路堵塞問題。

目前，國內外盾構隧道施工技術已成熟地應用于地鐵、水利和穿江等領域，然而在10%以上大坡度運輸、高水壓泥漿循環、長距離卵石層施工上仍存在一系列技術瓶頸難以突破。

大坡度施工難點主要體現在:坡度大導致地面到隧道最低點落差超過100 m，泥漿管路內靜壓力達到1 MPa以上時，很難建立有效的泥漿循環系統，且掘進過程中若排漿泵發生故障，攜有大量石塊的泥漿倒流將引起水錘現象，導致管道爆裂;傳統的有軌電機車無法將超大質量的施工物資運輸至盾構內，內軌齒內燃機車對隧道污染嚴重，且齒軌易破壞拼裝成型的環片結構，隧道施工傳統物資運輸方式無法在大坡度盾構施工中使用。

針對這些難點，相關人員于5月13日開始在理論技術依據的基礎上進行調試。截至5月21日，經過技術攻關，已完成模擬上行18%坡度工況下刀盤扭矩、盾構掘進推力、拼裝機負載旋轉和環片舉升器等大坡度適應性實驗，結果顯示其各項技術參數均滿足該坡度施工要求。卵石層掘進模擬地層中80%(19.5 m3/環)卵石含量進行破碎實驗，其破碎后粒徑、破碎效率完全能滿足施工需求，破碎機刀具經技術人員校核改造后至少能完成連續2 000 m卵石層掘進任務。