世界首創(chuàng)馬蹄形盾構(gòu)在黃土隧道應(yīng)用取得成功

2018年1月3日，世界首創(chuàng)的馬蹄形盾構(gòu)在國(guó)內(nèi)最長(zhǎng)運(yùn)煤專線蒙華鐵路白城隧道掘進(jìn)突破了3 000 m大關(guān)，即將實(shí)現(xiàn)全隧貫通，標(biāo)志著盾構(gòu)工法首次在我國(guó)黃土隧道應(yīng)用取得成功，這將對(duì)我國(guó)西北地區(qū)黃土及軟弱地質(zhì)隧道建設(shè)起到示范和引領(lǐng)作用。

馬蹄形盾構(gòu)整機(jī)長(zhǎng)118 m，質(zhì)量為1 300 t，該設(shè)備外輪廓高10.95 m、寬11.9 m，盾體采用梭式結(jié)構(gòu)，能有效降低盾體與地層之間的摩擦力，進(jìn)而減小推進(jìn)阻力。這一全球首創(chuàng)的隧道開(kāi)挖方式能夠極大地提高隧道空間利用率，較圓形截面減少10%～15%的開(kāi)挖面積，進(jìn)而縮減工程成本，縮短施工工期。

馬蹄形盾構(gòu)于2016年7月17日在鄭州下線，2016年10月29日正式始發(fā)掘進(jìn)，先后成功穿越了淺埋層、天然氣管道和包茂高速等重大風(fēng)險(xiǎn)源地帶。2017年3月創(chuàng)造了月掘進(jìn)308.8 m的施工新紀(jì)錄。2017年4月1日，盾構(gòu)掘進(jìn)突破1 000 m; 2017年8月25日，盾構(gòu)掘進(jìn)突破2 000 m。該工程首次運(yùn)用自主研發(fā)的“盾構(gòu)云”平臺(tái)提供智能服務(wù)，為盾構(gòu)的安全順利掘進(jìn)提供科學(xué)保障。

馬蹄形盾構(gòu)的應(yīng)用成功不僅是我國(guó)黃土隧道施工技術(shù)的一次重大突破，也是我國(guó)重大裝備行業(yè)在推動(dòng)中國(guó)制造向中國(guó)創(chuàng)造轉(zhuǎn)變的一次實(shí)力證明。

蒙華鐵路是世界上一次建成最長(zhǎng)的重載鐵路、國(guó)內(nèi)最大規(guī)模的運(yùn)煤專線，也是“一帶一路”的重要樞紐和核心支點(diǎn)。白城隧道位于陜西靖邊縣境內(nèi)，隧道全長(zhǎng)3 345 m，最大埋深81.05 m，為設(shè)計(jì)時(shí)速120 km的雙線電氣化鐵路隧道,該隧道地處我國(guó)毛烏素沙漠與黃土高原交界處，屬軟土軟巖地質(zhì)，是我國(guó)西北地區(qū)較為普遍的土質(zhì)隧道，土質(zhì)多為濕陷性軟弱土穴新黃土雪，土質(zhì)軟塑、脆弱，施工方法不同于石質(zhì)隧道施工，是難以修建且建成后病害較多的一類隧道。如采用傳統(tǒng)隧道施工方式掘進(jìn)，極易出現(xiàn)塌方、掉拱等事故，影響施工工期,造成一定的經(jīng)濟(jì)損失，掘進(jìn)過(guò)程存在安全隱患大、施工效率低等問(wèn)題。蒙華鐵路馬蹄形盾構(gòu)工法在國(guó)內(nèi)鐵路山嶺軟土隧道領(lǐng)域的成功運(yùn)用，將加速我國(guó)異形盾構(gòu)的自主化和智能化，并為我國(guó)裝備與技術(shù)走向“一帶一路”國(guó)家提供借鑒。