自1968年首個(gè)斜井TBM項(xiàng)目——瑞士Emosson項(xiàng)目開(kāi)工后，出現(xiàn)了越來(lái)越多的斜井TBM項(xiàng)目。截至目前，國(guó)外有76個(gè)斜井項(xiàng)目采用TBM施工。國(guó)外斜井TBM項(xiàng)目數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 國(guó)外斜井TBM項(xiàng)目數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

表1(續(xù))

表1(續(xù))

表1(續(xù))

下文分別從開(kāi)工年份、項(xiàng)目所在國(guó)家、工程用途、地質(zhì)條件和斜井長(zhǎng)度等方面對(duì)國(guó)外斜井TBM項(xiàng)目進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

1 按開(kāi)工年份統(tǒng)計(jì)

從1968年至2021年，國(guó)外斜井TBM項(xiàng)目開(kāi)工數(shù)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)圖1。

有多條斜井的項(xiàng)目按1個(gè)項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)。

由圖1可知，1968—1999年共有61個(gè)斜井TBM項(xiàng)目。1968—1969年有1個(gè)項(xiàng)目；1970—1979年有19個(gè)項(xiàng)目；1980—1989年開(kāi)工數(shù)量最多，達(dá)到了22個(gè)； 1990—1999年有19個(gè)項(xiàng)目； 2000—2009年共有6個(gè)斜井TBM項(xiàng)目開(kāi)工； 2010—2019年有7個(gè)斜井TBM項(xiàng)目開(kāi)工； 2020—2021年則有2個(gè)項(xiàng)目開(kāi)工建設(shè)。

2 按項(xiàng)目所在國(guó)家統(tǒng)計(jì)

按項(xiàng)目所在國(guó)家統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)圖2。由圖可知，瑞士采用TBM修建的斜井項(xiàng)目最多，達(dá)到了34個(gè)； 其次是奧地利和意大利，分別達(dá)到了12個(gè)和8個(gè)。

有多條斜井的項(xiàng)目按1個(gè)項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)。

3 按斜井工程用途統(tǒng)計(jì)

按斜井工程用途統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)圖3。由圖可知，壓力斜井?dāng)?shù)量最多，達(dá)到了63條，占比68%。

圖3 按斜井工程用途統(tǒng)計(jì)結(jié)果

4 按斜井項(xiàng)目所在地質(zhì)條件統(tǒng)計(jì)

按斜井項(xiàng)目所在地質(zhì)條件統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)圖4。由圖可知，片麻巖地質(zhì)最為常見(jiàn)，有35個(gè)項(xiàng)目含有此地質(zhì)條件，占比28%； 其次為石灰?guī)r和片巖，分別有27個(gè)項(xiàng)目和17個(gè)項(xiàng)目含有該類地質(zhì)條件，占比22%和14%。

5 按斜井長(zhǎng)度統(tǒng)計(jì)

國(guó)外采用TBM施工的斜井項(xiàng)目中，最長(zhǎng)的斜井位于英國(guó)Glendo，長(zhǎng)度為7 524 m； 最短的斜井位于瑞士Melide，長(zhǎng)度為80 m。斜井長(zhǎng)度分布情況見(jiàn)圖5。

圖4 按地質(zhì)條件統(tǒng)計(jì)結(jié)果

l為斜井長(zhǎng)度。

由表1和圖5可知，l<500 m的斜井有20條，占比22%； 500 m≤l<1 000 m的斜井有28條，占比30%，占比最高； 1 000 m≤l<1 500 m的斜井有26條，占比28%；l≥1 500 m及以上的斜井有18條，占比20%。

6 按斜井直徑統(tǒng)計(jì)

斜井直徑最大的項(xiàng)目為澳大利亞Snowy 2.0項(xiàng)目，應(yīng)用于該項(xiàng)目的設(shè)備直徑為11.0 m； 斜井直徑最小的項(xiàng)目為位于奧地利B?ckstein的壓力斜井項(xiàng)目，應(yīng)用于該項(xiàng)目的設(shè)備直徑為2.15 m。按斜井直徑統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)圖6。

由表1和圖6可知，d<3.0 m的斜井有14條，占比15%； 3.0 m≤d<4.0 m的斜井有34條，占比37%，占比最高； 4.0 m≤d<5.0 m的斜井有19條，占比21%； 5.0 m≤d<6.0 m的斜井有9條，占比10%；d≥6.0 m的斜井有16條，占比17%。

d為斜井直徑，1個(gè)項(xiàng)目含有導(dǎo)洞和擴(kuò)孔2個(gè)直徑數(shù)據(jù)的，以擴(kuò)孔直徑作為統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

7 按斜井坡度統(tǒng)計(jì)

采用TBM施工的國(guó)外斜井項(xiàng)目中坡度最大的項(xiàng)目位于日本鹽原縣，坡度為117%；坡度最小的項(xiàng)目位于加拿大Cape Breton，坡度為-20%。斜井坡度統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)圖7。

圖7 采用TBM施工的國(guó)外斜井坡度分布

由表1和圖7可知，坡度為60%以下的斜井有43條，占比45%；坡度在60%～70%的斜井有8條，占比8%；坡度在70%～80%的斜井有7條，占比7%；坡度在80%～90%的斜井有10條，占比10%；坡度在90%～100%的斜井有12條，占比13%；坡度在100%以上的斜井有16條，占比17%。

8 按設(shè)備供應(yīng)商統(tǒng)計(jì)

按設(shè)備供應(yīng)商統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)圖8。

圖8 按設(shè)備供應(yīng)商統(tǒng)計(jì)結(jié)果

從圖8可知，中鐵裝備Wirth供應(yīng)量最多，供應(yīng)了64臺(tái)設(shè)備，占比62%； 其次是美國(guó)Robbins，供應(yīng)了18臺(tái)設(shè)備，占比17%； 德國(guó)Herrenknecht和日本廠商的設(shè)備供應(yīng)量排名并列第三，均供應(yīng)了7臺(tái)設(shè)備，各占比7%。

9 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，國(guó)外采用TBM施工的斜井項(xiàng)目不斷增多，應(yīng)用的領(lǐng)域不斷拓展，斜井項(xiàng)目最大坡度也達(dá)到了117%。隨著人們對(duì)TBM開(kāi)挖斜井優(yōu)勢(shì)的認(rèn)識(shí)不斷提升，以及斜井TBM設(shè)備適應(yīng)性的不斷提高，全球范圍內(nèi)將有更多的斜井項(xiàng)目采用TBM施工。

致謝

感謝瑞士Amberg Engineering股份公司Thomas Murer、中鐵裝備李超杰為本文提供數(shù)據(jù)支持。