TBM雙護盾硬巖掘進機助力蘭州新水源地項目突破1000米大關

自去年8月以來，蘭州新水源地項目開工建設，工程進展時刻牽動著數百萬蘭州市民的心。建設者們夜以繼日，24小時不間斷施工，全力推進我市“1號工程”的施工進度。讓蘭州人早日喝上干凈、安全的飲用水，成為市委、市政府和數百萬群眾的共同期盼。6月15日凌晨2：22，由水電四局承建的蘭州市水源地建設工程項目TBM1掘進順利突破1000米大關，標志著項目施工取得了突破性進展。

TBM“一條龍”作業　助推工程進展順利

建設一流的水利項目，自然離不開先進的專業裝備。在蘭州市新水源地項目建設中，兩臺TBM雙護盾硬巖掘進機(以下簡稱TBM)的投入使用，在整個工程項目中起著舉足輕重的作用，它們的掘進速度和工作狀況將直接關系著項目能否如期完工。

6月15日，筆者前往位于永靖縣的蘭州水源地工程項目TBM1工業廣場。在一間監控室內，這臺被大家稱之為“鋼鐵戰士”的TBM1模型即刻吸引了大家的眼球。據悉，TBM1整機長度達到了415米，其中包括長度為11.6米的主機、2節設備連接橋、22節后配套臺車、10節會車平臺、9節連續皮帶機安裝臺車，設備總重1200噸，裝機總功率約3300千瓦，開挖直徑可達5.48米。據水電四局項目部經理梁國輝介紹，TBM機身屬“框架式”結構，它將灌漿填充的豆礫石及其儲料罐、管片拼裝機、水泵機、散熱系統，運輸設備的小火車及內部鐵軌合理地安裝在“身上”，組成了這臺一體化作業的專業設備。只需要輕按按鈕，相關設備就開始運轉。“TBM可以完成掘進、豆礫石填充、灌漿、管片襯砌、出渣等一條龍作業，同時還承擔著供電、供水、向外運渣等任務。一旦洞內出現地下滲水等意外狀況時，TBM還可完成排水等任務，功能非常之全。”

順著運輸設備的小火車及內部鐵軌一路向5#施工支洞走去。正值項目施工進入每天的維修保養時段，在洞口筆者看到，運輸皮帶機雖已“休息”保養，但早已被內部皮帶機運送出來的巖石正及時進行鏟挖清理。據水電四局綜合管理部部長吳增悅介紹，TBM1每挖掘前進250米，項目建設必須停工，并花費大約7—10個小時的時間對皮帶機進行拼接延伸。“因為在皮帶內部中有147根鋼筋要進行連接，隨后還要對外部進行溶化再冷卻的步驟，所以花費時間過長。”而在皮帶機箱外側，大型風機管道像“TBM護衛”一樣緊貼皮帶機箱架設一旁。洞內機器轟鳴聲較小，作業工人不到20人。

硬巖涌水成阻力創新方案顯成效

在監控視頻中筆者看到，在TBM設備機頭位置，幾名工人正在忙著檢查刀頭、刀盤是否正常。為了看得更清楚，他們不得不把身體鉆進機頭與巖壁之間20—30厘米寬的狹窄空間內工作，十分辛苦。

“現在我們所面臨最大的問題就是硬巖和涌水。”水電四局項目部經理梁國輝透露，目前洞內硬巖的硬度達到120兆帕以上，處于超硬巖范圍，這對TBM設備的性能提出了更高的要求，這一因素也使得設備道具更換較預期更為頻繁。據了解，TBM1機頭部位共有26個刀頭，2至3天就得換一次刀具，而每次更換1個刀頭就得停工1個小時，對施工進度影響很大。

由于5#支洞距離庫區直線距離僅100米左右，當TBM1進行掘進時出現的涌水給施工帶來最大的風險。“目前我們遇到最大的風險就是地下涌水，最大的時候達到每小時70—80立方米的涌入量，達到TBM機頭的風險水位，這對設備的液壓系統和電力系統將產生傷害。”這一突發因素也時刻制約著整體施工的進度情況。

面對地質條件復雜等“意外”情況造成施工難度愈加升級，項目部以“安全、高效、持續”為理念，采用“4/10/10倒班制”，即每天上午7∶30—11∶30共4小時的設備維修養護階段;11∶30—21∶30共10小時的掘進作業，隨后換班繼續10小時的掘進工作，完成24小時不間斷施工。整個過程按照程序化、規范化、標準化的要求，實行定人、定崗、定位施工，使每項操作、每道工序、每個細節都處于可控狀態。

截至6月16日，蘭州市水源地建設工程項目TBM1累計掘進1002.4米，管片拼裝完成669環。

蘭州市水源地建設工程是典型的線性工程，上至取水口，中由主隧洞至分水井，下到凈水廠向市區配水，而今37個工作面建設已是“全面開花”。筆者從市水源辦拿到的最新施工進度顯示：總長度近32公里的輸水主隧洞累計開挖達到3776米，彭家坪支線輸水隧洞累計開挖4581米，蘆家坪支線輸水隧洞累計開挖780米，施工支洞累計開挖6620米，施工豎井累計開挖2159米……為了讓蘭州市民早日喝上優質水，短短10個月工程建設者們在保證質量的前提下施工“大提速”，更是創出了多項紀錄，以確保蘭州水源地工程建設快速推進。