全国两会胜利闭幕后，国家“两重”工程建设按下“快进键”。南水北调后续工程首个开工建设的重大项目，引江补汉工程2标段6号平洞迎来突破性进展——我国自主研制的最大直径双护盾硬岩掘进机“江汉平安号”实现日进尺18米新纪录，以科技创新硬实力助力国家水网建设再提速。
引江补汉工程是连通长江与汉江的“地下动脉”，是南水北调中线工程的后续水源工程，也是构建国家水网主骨架的标志性工程。当前，各类型硬岩隧道掘进机（TBM）已在全国各大水利工程建设中得到全面应用。从红旗渠到引汉济渭、引江补汉；从引绰济辽到南水北调、滇中引水，从东中西部重大引调水工程到区域水资源配置项目，都能看到TBM的身影。据统计，仅中铁装备近5年便累计为全国各大水利工程提供59台TBM，服务隧洞总长突破530公里，市场占比超60%。
“近年来，我国盾构机制造已实现从跟跑到领跑的跨越，大直径TBM在国内得到广泛应用，仅引江补汉工程就投入10台12米级超大直径TBM，开创我国在建水利工程一次性投入TBM最多纪录。”中国中铁高级专家李建斌介绍，近年来，随着我国盾构机等高端装备制造水平的不断提升，在越来越多的大型水利工程领域，TBM成为穿山越岭的利器，应对大深埋、超硬岩、高外水压等复杂地层的施工效率较传统工法提升3倍至5倍。
引江补汉工程是我国在建综合难度最大的长距离引调水隧洞。其最大埋深可达1230米，埋深超过600米的洞段占36.4%，面临强岩爆、突泥涌水、大断裂、软岩变形、高温、有害气体等多重挑战。为了保障隧洞施工的安全优质进行，中铁三局联合南水北调集团、中铁装备集团，量身打造“江汉平安号”双护盾TBM，集成智能掘进、常态超前钻机系统等11项创新技术，是目前我国在建隧洞工程中直径最大、功能最齐全的双护盾TBM。
李建斌介绍，针对引江补汉工程2标段TBM3掘进段16.6公里超硬岩，研发团队为确保“江汉平安号”TBM破岩效率，首创70毫米超小刀间距+20英寸重载大直径滚刀+螺旋线布刀组合刀盘设计，显著提升刀盘破岩效率，TBM日进尺突破17米。为有效解决TBM掘进依靠操作人员经验、判断不及时的问题，中铁装备研制的TBM-SMART智能掘进系统可实现“超前地质透视”，该系统能将多个终端数据及设备本身的掘进数据及大量历史数据进行分析、建模，进一步实现掘进智能化。智能系统自动评价当前地质状态和设备健康状态，自动对设备的卡机进行预警，最终根据设备状态、地质状态给出掘进的最佳参数，保证TBM掘进期间的安全、高效。
1月5日，成功始发掘进以来，中铁三局引江补汉项目应用“雷达+钻孔数据优化刀盘系统”“智能导向系统”及“同步拼装+应急模块”等，保证“江汉平安号”TBM掘进达到最佳状态，设备最高日掘进长度达到18米，相当于一天就能开辟出6层普通居民楼高度的输水通道，比相同规模条件下使用传统钻爆法施工，工效提高了3倍至4倍，创下同类型地层掘进速度新纪录。
中铁三局引江补汉项目部常务副经理贾利超表示：“双护盾的设计可以最大限度抵御强岩爆对施工带来的危害，我们也时刻关注围岩变化，以毫米级精度控制TBM掘进姿态，确保这条‘地下长龙’零渗漏、百年安澜。”
“‘江汉平安号’TBM的突破不仅是中国速度的体现，更是中国高端装备产业链协同创新的胜利。”中铁三局引江补汉项目总工程师符海斌介绍，目前项目团队已规划科研课题3项，正探索形成复杂地质条件下超长隧洞掘进成套技术，为未来大型水利、交通等基础设施建设的高质量发展注入动力。 （经济日报记者 齐 慧）
