2021年9月14日，在中國(guó)中鐵隧道局高原鐵路項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)，國(guó)內(nèi)首臺(tái)應(yīng)用于高原高寒鐵路的大直徑TBM——“雪域先鋒號(hào)”成功實(shí)現(xiàn)地面遠(yuǎn)程操控始發(fā)，標(biāo)志著我國(guó)高原高寒地區(qū)長(zhǎng)大隧道智能化施工邁入新階段。

該高原鐵路隧道長(zhǎng)達(dá)37.9 km，中國(guó)中鐵隧道局承建隧道進(jìn)口段20.675 km。該隧道為特長(zhǎng)深埋隧道，地質(zhì)條件極其復(fù)雜，需長(zhǎng)距離、大斷面穿越高地震烈度活躍區(qū)、高地應(yīng)力巖爆、高石英含量花崗硬巖，穿越不良地質(zhì)節(jié)理密集帶、蝕變巖帶、富水?dāng)鄬悠扑閹?，屬極高風(fēng)險(xiǎn)隧道，面臨世界級(jí)隧道施工難題。

針對(duì)該隧道的極限施工環(huán)境，中國(guó)中鐵隧道局對(duì)“雪域先鋒號(hào)”TBM進(jìn)行了針對(duì)性定制：

1)在長(zhǎng)距離、硬巖環(huán)境下高效破巖掘進(jìn)方面。采用了加強(qiáng)型刀盤設(shè)計(jì)及重型滾刀合理刀間距設(shè)計(jì)，同時(shí)，TBM主軸承也采用了特殊設(shè)計(jì)，能夠滿足TBM在極端條件下的長(zhǎng)距離掘進(jìn)。

2)在應(yīng)對(duì)巖爆地質(zhì)方面。安裝了集成巖爆檢測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)r爆災(zāi)害進(jìn)行24 h不間斷監(jiān)測(cè)，極大地提升了巖爆地段施工的安全性。

3)在斷層破碎帶施工方面。設(shè)置L1區(qū)混噴機(jī)械手，配置鋼拱架、管片拼裝一體裝置，設(shè)置輔助推進(jìn)系統(tǒng)，配置超前注漿加固設(shè)計(jì)，提升圍巖穩(wěn)定性。

4)在突泥涌水地層施工方面。配置獨(dú)立的超前管棚鉆機(jī)及注漿系統(tǒng)，及時(shí)進(jìn)行超前地質(zhì)加固。

“雪域先鋒號(hào)”是國(guó)內(nèi)鐵路最大直徑TBM，開(kāi)挖直徑達(dá)10.33 m，全長(zhǎng)245 m，質(zhì)量約2 500 t，將在該高原隧道右線獨(dú)頭掘進(jìn)超18 km，最大推進(jìn)速度100 mm/min。

為了探索高原高寒地區(qū)TBM施工的“少人化”“無(wú)人化”，中國(guó)中鐵隧道局賦能“雪域先鋒號(hào)”智慧掘進(jìn)技術(shù)，建設(shè)了以地面遠(yuǎn)程操控為核心的16個(gè)系統(tǒng)集成的智能建造中心。建設(shè)者可在智能建造中心實(shí)現(xiàn)對(duì)TBM施工的遠(yuǎn)程操控，能夠完全取代以往洞內(nèi)主控室的所有操作，具備TBM掘進(jìn)、換步等全部控制功能。該智能建造中心具有6大核心模塊，除具備遠(yuǎn)程操控功能外，還具有智能掘進(jìn)、故障自診斷、環(huán)境健康監(jiān)測(cè)、大數(shù)據(jù)平臺(tái)+群組智能互聯(lián)、在線狀態(tài)智能監(jiān)測(cè)等功能。

“雪域先鋒號(hào)”的始發(fā)，首次實(shí)現(xiàn)了我國(guó)鐵路隧道TBM施工的遠(yuǎn)程控制，對(duì)提高極端惡劣、復(fù)雜環(huán)境下TBM掘進(jìn)的安全性、便捷性和連續(xù)性提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

據(jù)悉，“雪域先鋒號(hào)”始發(fā)后，另一臺(tái)用于左線施工的 “忠誠(chéng)擔(dān)當(dāng)號(hào)”也將在后續(xù)始發(fā)。屆時(shí)，2臺(tái)TBM聯(lián)手并進(jìn)，為加快高原鐵路隧道施工、建設(shè)交通強(qiáng)國(guó)，更好地服務(wù)邊疆地區(qū)高質(zhì)量發(fā)展，貢獻(xiàn)新時(shí)代建設(shè)者的力量。

(摘自 中鐵隧道局集團(tuán)微信公眾平臺(tái) 2021-09-15)