9月24日，目前全球最大直径双护盾TBM“越喜号”正式在成都市新津区中铁高新智能装备制造基地下线。
这台“大国重器”开挖直径13.01米，整机长220米，相当于一列标准高铁动车组首尾相接的长度，总重3500吨，约等于800头成年亚洲象的重量，主推力7900吨，是国内首台应用于公路隧道主洞施工的双护盾TBM，将投入金口河至西昌高速公路（以下简称“金西高速”）越喜隧道的建设。
全球最大直径双护盾TBM“越喜号”正式下线
为什么专门定制一台“越喜号”？
公路隧道掘进，一般有两种办法：钻爆法，打眼、放炮、出渣、支护，工序多、速度慢，一个月通常只能掘进几十米；盾构机，多用于软土地层等工程，遇到硬岩、软硬交替、断层瓦斯等情况时，适应性往往有限。
越喜隧道是金西高速控制性工程，全长约18.4公里，是国内在建最长公路隧道。隧道横跨凉山州越西县、喜德县，位于安宁河、越西河两大断裂之间，地质以泥岩、粉砂岩、细砂岩、泥灰岩互层为主，软岩占比高，为微瓦斯隧道，全隧道Ⅳ级围岩占比高达81.6%，最大埋深1011米。更麻烦的是，洞身有长达11公里段落为管制区和水源保护区，不具备通过斜井辅助主洞施工的条件。
“如果沿用钻爆法，18.4公里超长隧道工期太长；如果选普通盾构或一般TBM，又难以适应这里软硬不均、褶皱、瓦斯等复杂条件。为此，专门定制“越喜号”用于主洞施工。”据蜀道集团公路设计院公司隧道分院院长林国进介绍，“越喜号”是双护盾全断面岩石隧道掘进机，也是当前全球同类型（双护盾）最大直径TBM掘进机。针对软岩、断层、瓦斯、下穿冲沟、高温作业环境、长距离掘进等工程特点，设备做了十项专项设计。“一句话，不是为创新而创新，而是为缩短工期、控制风险。”
“越喜号”如何啃下硬岩？
“越喜号”由刀盘、盾体、主驱动、主推进系统、钢排架拼装系统等37个系统组成，可同步完成掘进、管片衬砌、围岩支护、出渣及安装，工序并行。“简单来说，这一台设备，可以把隧道修建工作的全流程做完。”林国进说道。
“越喜号”如何啃下硬岩？靠的是刀盘上的38把滚刀。滚刀旋转挤压岩面，就像很窄的轮胎压裂路面一样，把岩石一点点破碎。刀盘转过后，岩面留下一圈圈年轮般的痕迹，渣土由连续皮带机运出。
管片拼装则像搭积木。真空吸盘把管片抓起、旋转、顶升，液压撑住，再用螺栓连接，最后一环的最后一块叫“封顶块”，一头大一头小，像葡萄酒瓶塞一样塞进去，整环就稳了。管片和围岩之间的空隙，先吹填豆砾石，再注浆凝固。“人在护盾保护下作业，看到的是管片，而不是裸露岩壁。”
双护盾，则是它有两套推进方式：围岩好的时候，撑靴撑在岩壁上，反推机器向前；围岩差的时候，拼好管片，尾盾顶在管片上向前。掘进和拼管片可以同时进行，互不打扰。项目还首创高速公路隧道主洞TBM与多通道机械钻爆同步施工技术：左洞用TBM，右洞用机械钻爆法，多通道辅助右洞同步施工，节约成本的同时也提高了效率。
“越喜号”TBM后端还有驾驶室、主控室、应急救援舱等保障工作和生活的设施设备。“其中主控室将接入人员定位、物料运输、车辆进出等系统，形成‘智慧大脑’，实现TBM施工的自动化和智慧化。”林国进说道。
“越喜号”下线将带来什么？
对越喜隧道而言，“越喜号”带来的是效率与安全的双重提升：TBM施工较传统钻爆法效率提升3至5倍，可实现月进尺数百米；人在管片保护下作业，降低软岩变形、微瓦斯等风险；背后空洞实时扫描，必要时则可及时二次注浆。
它还带来多项“第一次”：国内首台应用于公路隧道主洞施工的双护盾TBM，全国首个主洞采用TBM施工的高速公路隧道；首创气象与地质双控通风节能选线技术：隧道进口标高1796米，出口标高2055米，洞口标高都降至积雪线以下；停车带段首创护盾式TBM停车带扩挖易安拆变刚度组合支护体系，采用“管片+钢架排+钢管砼”的组合支护，大幅降低扩挖施工难度，减少报废工程量；创新上下叠落交能融合共板合建综合管廊隧道断面设计，即圆形断面下方空间再利用，使隧道成为两层结构，下方空间具备输水、通信、电力等多通道功能，可用于日常检修通道、应急救援通道、能源运输通道等。
对金西高速而言，“越喜号”将大大提高建设效率，项目建成后将结束甘洛、越西、喜德三县不通高速的历史，破解雅西高速冬季冰雪交通管制难题，实现全天候通行，将与G5京昆高速、S66隆得高速、G7611都香高速等区域交通动脉有机衔接，带动沿线融入成渝地区双城经济圈，助力乡村振兴和矿产、农业、文化旅游等资源开发。
对中国隧道与装备而言，“越喜号”下线，意味着高速公路隧道建造向智能化、工厂化、国产化迈出关键一步，也为行业提供可复制的价值范式和工程经验。林国进表示，越喜隧道掘进结束后，“越喜号”将会被改造，未来针对性用于其他隧道施工。
当这台“大国重器”向前掘进，它打通的是一条18.4公里隧道，也是大凉山通往远方的路。当车轮驶过，人们未必记得“越喜号”三个字，但会记得——甘洛、越西、喜德，从此更近。
新闻多一点：
金西高速公路由蜀道集团主导投建，路线全长约211.6公里，其中主线172.5公里、泸沽支线39.1公里，均采用双向四车道高速公路建设标准，设计速度80公里/小时。主线起于甘洛县乌史大桥镇设枢纽互通接S66隆昌至德荣高速公路，经越西县、喜德县、止于西昌市川兴镇，设枢纽互通接在建的G7611都匀至香格里拉高速公路；泸沽支线在喜德县城东侧设枢纽互通与主线衔接，止于冕宁县漫水湾镇接雅西高速。全线桥隧比76%，初步设计概算为484.93亿元，建设工期6年。
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