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日前，隨著國產16米級超大直徑盾構機“運河號”在北京市通州區東六環改造工程現場完成接收，北京東六環改造工程東線盾構隧道順利貫通，標志著全國在建最長高速公路盾構隧道正式實現雙線貫通。
走進工程現場，乘施工升降機一路下行來到地下近30米處，貫通后的東線隧道呈現眼前。上萬塊平均重量達16.9噸的管片拼接成型，呈弧形狀向隧道縱深處延伸，工人們正沿兩側為管片安裝防火板。
“打個比方，盾構隧道貫通后，我們看到的是‘毛坯房’，接下來要進行機電安裝、防火板安裝和路面攤鋪作業，現在的工作和泥瓦匠有些類似；再之后就是隧道通風、照明、通訊安裝調試這一類的‘精裝修’了。”在中交隧道工程局東六環項目機電副總工程師葉延庚的介紹下，一項由盾構機這個大國重器支撐起的重大交通建設工程變得通俗易懂。
2021年8月，北京東六環改造工程東線盾構隧道正式開工。作為交通運輸部“平安百年品質工程”首批示范項目，北京東六環改造工程南起京哈高速立交，北至潞苑北大街，全長約16公里。其中由中交隧道工程局承建的東線盾構隧道長7.4公里，直徑15.4米，為分離式雙洞布置，每洞布置3條車道，分為3層，上層為排煙通道、中間層為行車通道、下層為疏散救援通道。該標段下穿12條道路、17座橋梁、3條鐵路、12處重要地下管線等99處重要環境風險源，在整個項目中扮演關鍵控制性角色。
在對當地的地質構造和工程特點進行綜合考量后，為項目量身定制的“運河號”盾構機開啟了742天的掘地之行。據介紹，“運河號”盾構機最大開挖直徑達16.07米，最大推力為26.9萬噸，刀盤最大轉速1分鐘可達1.74轉；攻克了16米級超大直徑盾構精準始發、泥水環流分層逆洗技術、下穿風險源地層微擾動控制技術、粉細砂地層停機脫困技術、黏土地層廢漿處理技術、超深富水砂層盾構干接收技術等10余項核心技術難題，申報研發工法、專利等20余項；創造了最高日進尺24米掘進紀錄，做到了盾構掘進“始發零風險、隧道零滲漏、地面微擾動、安全零事故”的國內領先水平。
“盾構機掘進過程中，如何讓漿液快速并保質保量地填補管片與地層之間的空隙，從而形成對隧道的加固和地層的支撐，是保證工程安全性的關鍵。”葉延庚告訴記者，“運河號”創新應用了“制—運—注”一體化同步雙液注漿系統，將漿液攪拌站集成到盾構機上并研發配套操作系統，實現同步雙液注漿全面自動化。一方面，可以減少漿液長距離運輸的損耗，保證注漿質量；另一方面，相比傳統的單液注漿，地層沉降能夠控制在2毫米以內，管片上浮控制由30毫米逐步保持在10毫米以內，成型隧道位移穩定在15毫米以內，35.5萬平方米管片襯砌達到“不滲不漏”的防水標準。
隨著交通強國建設步伐的穩步推進，地下交通建設開啟加速度。《國家綜合立體交通網規劃綱要》提到，要構建空中、水上、地面與地下融合協同的多式聯運網絡，完善供應鏈服務體系。
深達江底70米的南京定淮門長江隧道順利通車；全國首條山地軌道——都江堰至四姑娘山山地軌道交通項目開啟盾構施工階段；上海軌道交通市域線機場聯絡線建設進程如火如荼……盾構施工技術作為最先進的長大隧道和水下隧道挖掘方式之一，被廣泛應用于地鐵、鐵路、公路、市政、水電等隧道工程，是服務建設國家綜合立體交通網建設的重要技術支撐。
在過去，超大直徑盾構裝備市場一直為國外所壟斷，經過科研人員不斷攻堅克難，突破了超大直徑盾構機“卡脖子”關鍵核心技術，實現了完全自主知識產權，完成了我國超大直徑盾構從跟跑、并跑到領跑的跨越。如今，我國已經成為全球最大的盾構機生產和使用國，擁有了多家具有自主研發能力和規模化生產能力的盾構機制造企業。
“主軸承是盾構機刀盤驅動系統的核心部件，直接影響著盾構機的性能和壽命。”中交隧道工程局東六環項目總工程師呂計瑞表示，以“運河號”為例，其主軸承直徑達8米，掘進距離達7.4公里，相對于2公里至3公里的盾構機行業平均水平，7.4公里的連續作業距離已達到世界領先水平。下一步將繼續發揮大盾構施工核心優勢，不斷突破關鍵核心技術，以創新驅動強化科技支撐，為建設交通強國貢獻積極力量。 （經濟日報記者 紀文慧）
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