8月20日，在吉林省中部城市引松供水工程總干線二標(biāo)段，隨著最后一塊巖體碎落，“長春號(hào)”巖石隧道掘進(jìn)機(jī)（TBM）穿隧而出，標(biāo)志著國產(chǎn)首臺(tái)大直徑敞開式TBM成功貫通吉林省最大規(guī)模水利工程。

TBM始發(fā)步進(jìn)

引松工程是吉林省有史以來投資規(guī)模最大、輸水線路最長、受益面積最廣、施工難度最大的大型跨區(qū)域引調(diào)水工程，總干線二標(biāo)段采用由中國鐵建重工集團(tuán)、中國鐵建十八局集團(tuán)聯(lián)合浙江大學(xué)、天津大學(xué)、中南大學(xué)等科研院校依托國家863計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目“大直徑硬巖隧道掘進(jìn)裝備（TBM）關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用”課題自主研制的國產(chǎn)首臺(tái)大直徑敞開式TBM。

該項(xiàng)目自2011年申請國家立項(xiàng)后，組織行業(yè)內(nèi)相關(guān)專家成立了以鐵建重工為首的樣機(jī)研發(fā)項(xiàng)目組，在項(xiàng)目組的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下開展了國產(chǎn)首臺(tái)大直徑TBM整機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)、刀盤刀具、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)與推進(jìn)、系統(tǒng)集成、結(jié)構(gòu)制造以及工程應(yīng)用技術(shù)研究；并結(jié)合遼西北引水工程、西秦嶺蘭渝鐵路隧道、引漢濟(jì)渭、吉林引松等不同工程地質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，經(jīng)過多年的技術(shù)儲(chǔ)備和攻關(guān)，于2014年成功研制出國產(chǎn)首臺(tái)8米級大直徑敞開式TBM樣機(jī)。

2015年1月，國產(chǎn)首臺(tái)大直徑TBM部件陸續(xù)運(yùn)達(dá)工地，鐵建重工服務(wù)團(tuán)隊(duì)入駐現(xiàn)場，克服東北嚴(yán)寒冰凍的氣候環(huán)境，以“三班倒”的方式24小時(shí)不間斷作業(yè)，用短短55天時(shí)間快于國外TBM廠家一倍的速度完成組裝調(diào)試，并于3月18日開始試掘進(jìn)。

在掘進(jìn)期間，國產(chǎn)首臺(tái)大直徑TBM施工最高日進(jìn)尺86.5米，最高月進(jìn)尺1209.8米，月平均進(jìn)尺661.59米，刷新了國內(nèi)敞開式TBM施工新紀(jì)錄；開創(chuàng)了TBM同類斷面施工之最，TBM完好率月均94.70%，最高達(dá)98.06%，TBM利用率月均56.85%，最高達(dá)66.86%，TBM施工水平達(dá)到國際領(lǐng)先。

在掘進(jìn)后進(jìn)行支護(hù)的隧道

據(jù)了解，國產(chǎn)首臺(tái)大直徑TBM施工標(biāo)段隧道全長22.6千米，最小開挖直徑7.9米，最大埋深750米，最淺埋深34米，主要巖層為凝灰?guī)r和花崗巖，其中花崗巖占50%以上，實(shí)測最大巖石抗壓強(qiáng)度超過200兆帕，局部伴隨20余條破碎帶。

針對工程“長距離、巖層不穩(wěn)定、較多斷裂帶、圍巖強(qiáng)度軟硬交接”等地質(zhì)特點(diǎn)和技術(shù)難點(diǎn)，鐵建重工聯(lián)合中國鐵建十八局集團(tuán)攻克了隧道圍巖快速掘進(jìn)技術(shù)和TBM工程應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究，聯(lián)合浙江大學(xué)、天津大學(xué)、中南大學(xué)突破了大直徑TBM高效破巖、多系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制、大功率變載荷高精度電液控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與集成、關(guān)鍵部件狀態(tài)監(jiān)測與診斷技術(shù)以及大尺寸結(jié)構(gòu)件加工制造等核心技術(shù)，為工程量身定制了地質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)、具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大直徑TBM，把高強(qiáng)度、高風(fēng)險(xiǎn)、高污染的隧道掘進(jìn)作業(yè)轉(zhuǎn)變成為相對安全、高效的綠色施工模式。

國產(chǎn)首臺(tái)大直徑TBM成功貫通吉林引松工程，打破了國外技術(shù)長期壟斷，推動(dòng)了我國大直徑全斷面隧道掘進(jìn)裝備施工產(chǎn)業(yè)進(jìn)步，提高了長大隧道TBM施工水平，推動(dòng)我國現(xiàn)代化隧道施工裝備和施工技術(shù)邁向世界領(lǐng)先水平。