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雪域掘进新纪录!江苏重大装备让天山“天堑”变3小时通途

“万仞冰川横玉龙,千年雪岭界西东”,天山雪域再添大国重器传奇!近日,由江苏科技企业中交天和自主研制的全球首创双模式TBM“天山号”“胜利号”,攻克高地应力、高寒高海拔等世界级难题,提前17个月贯通22.13公里的世界最长高速公路隧道——天山胜利隧道,不仅创下高寒高海拔硬岩掘进全球新纪录,更让乌鲁木齐至库尔勒车程从7小时锐减至3小时。

贯通天山胜利隧道

深地工程装备研制取得重大突破

天山胜利隧道是乌尉高速公路的“咽喉”,以22.13公里总长成为世界最长高速公路隧道,以高地应力、高寒、高地震烈度、高海拔、多断裂带、特长的“四高一多一特”成为隧道界的“珠穆朗玛”。采用传统工法掘进贯通,常规矿山法需12年,单一敞开式TBM寸步难行。

中交天和创新性融合敞开式TBM与压注式混凝土工法,自主研制出全球首创的新型TBM“天山号”和“胜利号”。这两台TBM开挖直径8.43米、总重量超2000吨,可按照地质变化自行切换支护模式:遇完整围岩采用敞开式掘进、见破碎地层启动压注式混凝土支护、逢极险区段启用钢管片加固支护,双模式TBM和压注式混凝土支护技术达到国际领先水平。

“胜利号”单日最高掘进35米、单月最高掘进528米,创造大直径TBM在高寒高海拔高地应力下掘进的全球新纪录;“天山号”突破坍塌、突泥涌水等难题,成功穿越日涌水量超1万立方米的F6断层。2024年12月,“天山号”和“胜利号”提前17个月贯通天山胜利隧道,乌鲁木齐至库尔勒的车程自7小时缩短至3小时,用时仅20分钟即可穿越天山南北。

为给天山胜利隧道装上顺畅的“呼吸系统”,中交集团创新设计“三洞+四竖井”方案,其中:垂直纵深达707米的2号通风竖井堪称“世界级工程”。面对海拔3660米、零下40℃极寒、200兆帕超硬岩层三重考验,中交天和自主研发研制开挖直径11.4米的竖向硬岩掘进机“首创号”,巧妙融合TBM破岩与传统钻进工艺,实现“一钻成井”和“掘进—排渣—支护”全程智能。通过上提和下落——“泥浆+吊桶+下排渣”两种垂直排渣系统,精心守护天山生态。“首创号”单月最高掘进104 米,于2025年6月贯通竖井,攻克破岩、排渣等世界性难题,标志着我国在深地工程装备研制领域取得重大突破。

对掘西天山昭温隧道

会战千年冰川下的“地质博物馆”

G219是我国唯一里程破万公里的国道,犹如一条巨龙蜿蜒于新疆、西藏、云南、广西等省和自治区,串联中俄、中哈、中塔等国际通道和新疆阿拉山口等9个中国重要边境口岸,西天山则是它最险峻的“关卡”。这里的隧道群,主要由总长15.7公里的西天山昭温隧道和总长9.13公里的莫逊山隧道构成,其中:西天山昭温隧道以2465米创下世界最大公路隧道埋深纪录,这条“地下长城”76%的部分深埋于千米之下,断裂带纵横交错,顶部被千年冰川覆盖,被称为“地质博物馆”。

中交天和自主研制的两台刀盘直径8.83米、总长235 米的 TBM“昭苏号”和“温宿号”,从西天山昭温隧道两端对向掘进。在82.3%岩爆地层和极端环境下,“昭苏号”和“温宿号”采取“敞开式+单护盾双模式”设计,配置超前地质预报、岩爆探测、超前探水、可扩挖刀盘、多层次注浆系统等世界先进技术,采用“仰拱块铺设+常规支护”新型工法,掘进效率和安全系数大幅提升。

“温宿号”单日最高掘进60.6米、单月最高掘进862.4米,较原计划提前4个月突破5000米大关,创下高原隧道掘进新速度。“昭苏号”穿越围岩条件最差、风险最高的360米断裂带,为安全高效掘进奠定了坚实基础。目前,“昭苏号”和“温宿号”已累计掘进长度超过万米,成功穿越号称“大地磨刀石”的石英含量超70%、莫氏硬度达7级的云母石英斜长片岩高风险地层。

建成莫逊山隧道

串起北天山的“千里风景廊道”

莫逊山隧道全长9300米,最大埋深达964米,地层以全、强风化石英片岩、流纹斑岩、大理岩等为主,存在大面积软岩大变形威胁,正常涌水量超38000立方米/天,最大涌水量超130000立方米/天,相当52个标准泳池水量。莫逊山隧道贯通后,将串联起北天山的“千里风景廊道”,为新疆民族团结和谐与经济社会发展注入新活力。

中交天和自主研制的TBM“温泉号”,刀盘直径8.73米,总长235米,总重量超1500吨,配置‌超前地质预报、电法探测、岩爆探测‌等智能技术,实现地质超前探测、掘进、支护、排水、预警等一体化功能,是莫逊山隧道掘进的主力装备。“温泉号”单日最高掘进50.5米、日均掘进超20米,掘进效率超过传统爆破法的4倍,刷新国内公路隧道同类TBM掘进纪录。极限优化施工组织,通过‌导洞横通洞开辟若干主洞作业面‌,实现“长隧短打”,工期大幅缩短。目前,“温泉号”已累计掘进突破5000米,连续攻克F2断层破碎带等多个高风险区段,为2027年建成通车创造了条件。

党的二十届四中全会胜利召开,为“十五五”擘画了新的发展蓝图。中交天和将积极落实全会关于推进制造业高质量发展重大部署,继续鏖战天山、决胜雪域,从双模式TBM 到大直径硬岩竖向掘进机,从科技创新到关键核心技术自主可控,从发展新质生产力到打造现代化产业体系,以数字化智能化守护天山生态、保障产业链安全,书写制造业高质量发展新答卷,为实施“交通强国”战略提供鲜活实践样本。

新华日报·交汇点记者 张宣 通讯员 蒋巍 张凤华

责编:杨易臻
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