貌若“桃花” 國產首臺常壓換刀超大直徑盾構機下線
2017-09-24 13:20:33 來源: 科技日報 作者: 俞慧友
常壓換刀超大直徑盾構機
科技日報長沙9月24日電（記者俞慧友 通訊員黃杰 范瑞強）藍色“花心”，紅色“花瓣”，貌若一朵綻放的桃花。9月24日，由鐵建重工、中鐵十四局聯合研制，具完全自主知識產權的國產首臺常壓換刀式超大直徑泥水平衡盾構機“沅安號”，在長沙順利驗收下線。這一裝備的誕生，填補了我國國產盾構機常壓換刀技術領域的空白，也創造了盾構機史上最美“桃花”刀盤。
“沅安號”為湖南常德沅江過江隧道量身定制。設備開挖直徑11.75米、整機長度132米、總重約3000噸，裝機功率6100千瓦，預計9月底陸續運抵施工現場。
鐵建重工液壓研究設計院基礎技術研究所所長廖金軍介紹，根據施工地地質勘測結果，常德沅江過江隧道具開挖斷面大、水文地質條件復雜、穿越地層強度高、滲透系數大、高水壓等特點。同時，沅江防洪大堤為人工填筑而成，隧道地質層富含卵石，均勻性較差，對盾構機刀盤施工作業帶來很大挑戰。
“我們采用了自主首創的常壓換刀技術。” 廖金軍說。據悉，
通常情況下，氣-液壓力平衡式盾構機可實現對施工掌子面沉降的精確控制，確保施工安全。不過，在整個施工周期中，需確保盾構機刀盤后的壓力艙，始終保持與外部地層壓力的平衡。這意味著，盾構機刀具更換作業要處在高于正常氣壓2倍以上的高壓環境中。盾構機帶壓換刀，一度成為困擾。
對此，鐵建重工通過首創的常壓換刀技術，大大降低了泥水盾構人工帶壓換刀作業的風險，有效提高了換刀作業效率，降低了帶壓條件下換刀成本，使換刀作業更便捷可靠。
此外，“沅安號”還融合了鐵建重工自主研發的集成控制技術，確保整機性能先進可靠；采用了集成箱涵同步拼裝技術，在掘進施工過程中可進行預制箱涵同步拼裝，大大提高隧道整體施工效率；通過高精度氣-液壓力平衡控制技術，確保掘進開挖過程中掌子面持續高精度穩壓控制；采用大功率泥漿環流沖刷系統優化匹配技術，為系統高效開挖和輸送提供一體化保障措施。
