貌若“桃花” 国产首台常压换刀超大直径盾构机下线
2017-09-24 13:20:33 来源: 科技日报 作者: 俞慧友
常压换刀超大直径盾构机
科技日报长沙9月24日电（记者俞慧友 通讯员黄杰 范瑞强）蓝色“花心”，红色“花瓣”，貌若一朵绽放的桃花。9月24日，由铁建重工、中铁十四局联合研制，具完全自主知识产权的国产首台常压换刀式超大直径泥水平衡盾构机“沅安号”，在长沙顺利验收下线。这一装备的诞生，填补了我国国产盾构机常压换刀技术领域的空白，也创造了盾构机史上最美“桃花”刀盘。
“沅安号”为湖南常德沅江过江隧道量身定制。设备开挖直径11.75米、整机长度132米、总重约3000吨，装机功率6100千瓦，预计9月底陆续运抵施工现场。
铁建重工液压研究设计院基础技术研究所所长廖金军介绍，根据施工地地质勘测结果，常德沅江过江隧道具开挖断面大、水文地质条件复杂、穿越地层强度高、渗透系数大、高水压等特点。同时，沅江防洪大堤为人工填筑而成，隧道地质层富含卵石，均匀性较差，对盾构机刀盘施工作业带来很大挑战。
“我们采用了自主首创的常压换刀技术。” 廖金军说。据悉，
通常情况下，气-液压力平衡式盾构机可实现对施工掌子面沉降的精确控制，确保施工安全。不过，在整个施工周期中，需确保盾构机刀盘后的压力舱，始终保持与外部地层压力的平衡。这意味着，盾构机刀具更换作业要处在高于正常气压2倍以上的高压环境中。盾构机带压换刀，一度成为困扰。
对此，铁建重工通过首创的常压换刀技术，大大降低了泥水盾构人工带压换刀作业的风险，有效提高了换刀作业效率，降低了带压条件下换刀成本，使换刀作业更便捷可靠。
此外，“沅安号”还融合了铁建重工自主研发的集成控制技术，确保整机性能先进可靠；采用了集成箱涵同步拼装技术，在掘进施工过程中可进行预制箱涵同步拼装，大大提高隧道整体施工效率；通过高精度气-液压力平衡控制技术，确保掘进开挖过程中掌子面持续高精度稳压控制；采用大功率泥浆环流冲刷系统优化匹配技术，为系统高效开挖和输送提供一体化保障措施。
