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国产首台常压换刀大直径泥水平衡盾构机“沅安号”完成沅江隧道掘进

2019-11-19 20:16:02

7月4日上午11时，由铁建重工和中铁十四局联合研制的国产首台常压换刀大直径泥水平衡盾构机“沅安号”完成了沅江隧道掘进，随着“沅安号”盾构机刀盘破土而出，标志着我国水下盾构隧道掘进机械制造、复杂地质条件下盾构隧道建造技术均达到世界先进水平。

据了解，由中铁十四局承建的湖南常德沅江隧道是湖南省最大的水下盾构隧道，也是千里沅江第一条隧道，隧道位于湖南省常德市沅江一桥与三桥之间，这里河道弯曲，江面宽阔，汛期水位高于城市地面约6米，为典型的“地上河”。

隧道地质条件复杂，盾构段总长3360米，其中全断面卵砾石地层长达 3000 米，卵石最大强度达到73兆帕，比岩石还要硬一些，磨蚀性强，刀具磨损严重。

该地层富含承压水，渗透系数大，水压高。江中段最大覆土18.2米，最小覆土11.3米，汛期最大水土压力达5.5倍大气压力。始发端隧道覆土6米，接收端隧道覆土4.6米，均小于盾构直径，盾构机始发和接收的安全风险高。

“史上最美盾构机”国产首台常压换刀大直径泥水平衡盾构机

针对这些地质难题，铁建重工针对性设计研制的“沅安号”盾构机，是国家“863”重大科技专项重点项目，为国产首台常压换刀大直径泥水平衡盾构机，具有完全自主知识产权。

盾构机刀盘直径11.75米，整机长度132米，重达3000吨，刀盘设计为桃花瓣形，应用在桃花源故里，被誉为“史上最美盾构机”。

“桃花”绽放：2017年9月24日，“沅安号”横空出世。万众瞩目，超高颜值的它，犹如绽放在沅江上的“大桃花”。

载望出征：2017年12月28日，“沅安号”顺利始发，肩负重任穿越“湖南第一隧”——常德沅江隧道。

穿隧过江：2018年10月9日，常德沅江隧道工程东线隧道顺利贯通，桃花依然美丽绽放

“沅安号”盾构机采用自主研发的常压换刀技术，常压更换一把刀具只需40分钟，比带压换刀效率提高了10倍以上，能够有效避免由工作人员带压进行换刀作业的风险，使换刀作业更安全更快捷，大大提高了作业效率。此外，高精度气液压力平衡控制技术的应用，保证了掘进开挖过程中掌子面持续高精度稳压控制；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了一体化保障措施，便于灵活操控和实时运行参数调整率；出浆口配备的碎石机镶嵌合金齿，采用液压驱动，碎石效率高；集成箱涵同步拼装技术使掘进施工过程中可进行预制箱涵同步拼装，能够有效缩短工期。

该设备整机性能先进可靠，从始发到贯通设备完好率始终保持在98%以上，尤其是常压换刀技术的成功研发和应用，彻底打破了国外在该领域的技术垄断，填补了我国在盾构机常压换刀技术领域的空白，开创了国内大直径泥水平衡盾构机的新篇章。

据悉，沅江隧道是中国铁建第一个集合（铁四院）勘察设计、装备制造、施工建造、运营管理为一体的重大民生工程，也是国家第三批PPP示范项目，建设总概算25.44亿元，建设期3年，运营期25年。

隧道建成后，开车最快可5分钟过江，对于缓解大桥和航道交通压力、实现“一江两岸，协调发展”规划将起到巨大拉动作用。

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