12 月 8日，随着“启航号”tbm 巨大刀盘破壁而出，由中铁十四局集团承建的青岛地铁1号线海泊桥站至水清沟站区间左线全部贯通。

本版照片均由新时报记者郭尧 摄

“‘穿山甲’首战告捷!”12月8日，随着“启航号”tbm(硬岩隧道掘进机)巨大刀盘破壁而出，由中国铁建中铁十四局集团承建的青岛地铁1号线海泊桥站至水清沟站区间左线贯通，标志着穿越国内最密集破碎带地铁tbm隧道和全国首条连续运输系统地铁tbm隧道顺利贯通，这也意味着距离青岛地铁1号线通车更近一步。

济南时报·新时报记者了解到，这是中铁十四局集团在地铁建设中首次采用tbm这种硬岩隧道掘进机，并且在首次“出征”中攻克了各种技术难题，保证了顺利贯通，也为国内其他城市的地铁建设提供了宝贵经验。

首次“出征”：

遇“石头和鸡蛋混杂”的复杂地质

青岛地铁1号线为连接青岛西海岸新区、市南、市北、李沧和城阳5个中心城区的南北向骨干线路，线路起于西海岸新区峨眉山路站，止于城阳区东郭庄站，穿越胶州湾，全长60公里，是目前全国最长的跨海地铁，也是青岛市地铁建设史上施工难度最大的一条。

该项目总工程师康永炜表示，由中铁十四局施工的地铁区间隧道穿越主城区，位于青岛市市北区主干道人民路下方，地面交通繁忙，居民、商户密集，地下管线复杂，此次贯通的区间隧道地层主要为硬度高达100多兆帕的微风化花岗岩，同时夹杂着77条富水砂砾的破碎带，如同“石头和鸡蛋混杂”，是国内同类型隧道中软硬转换最频繁、地质强度对比最大的工程之一。

2016年，中铁十四局中标青岛地铁1号线，包含2站3区间，区间线路全长约3.3公里。由于青岛市区全部坐落于各类花岗岩之上，“征战”各城市轨道交通工程的盾构机在这里也一筹莫展，而传统钻爆法不仅施工速度慢，且地面扰动感明显，安全隐患大。当时，建设者们找到了最优解决方案：tbm施工，安全且施工速度可达钻爆法的10倍。

相比盾构机，tbm施工对设备的可靠性和使用寿命要求更高，中铁十四局尽管在盾构领域积累了专业优势并成功培育了大盾构品牌，但在tbm施工方面却一直处于空白。当时，这些难题都考验着建设者们。

“尝鲜”tbm：

3.3公里内穿越了77条破碎带

tbm是硬岩隧道掘进机的简称，和盾构机都是穿越岩层的“能手”。在国内，人们通常将适用于硬岩地层的隧道掘进机叫tbm，而适用于软土的叫盾构机。新时报记者了解到，此次是中铁十四局集团在地铁建设中首次“尝鲜”使用硬岩隧道掘进机，3.3公里内穿越了77条破碎带。

2016年，“启航号”开始“出征”。项目tbm负责人宫斌说，首台tbm取名“启航号”，寓意向着星辰大海，扬帆启航。“启航号”tbm总长165米，开挖直径6.3米，刀盘重达90多吨，安装滚刀 41把。“tbm的组装工作在海泊桥暗挖车站内进行，施工空间小、交叉作业多、安全风险大，不亚于‘在螺蛳壳里做道场’。”

中铁十四局项目负责人魏清武介绍，破碎带是tbm施工的天敌，稍有不慎就可能会带来地面塌陷、卡机、地面建筑物倾斜、管线损坏等严重事故，施工难度系数极高。该区间隧道埋深大，地层主要为微风化花岗岩，最大硬度高达100多兆帕，是钢筋混凝土强度的两倍，刀具极易磨损。因此，掘进过程中如何减少刀盘保养时间，降低换刀频率，实现在高抗压强度硬岩中持续快速掘进，是工程的重点，更是难点。

为了控制好tbm在掘进过程中可能出现的问题，建设团队先后组织多次专家论证会，结合青岛地铁特有的地质状况，对tbm的配置、选型、掘进参数等一一进行分析论证，并就掘进过程中可能出现的刀盘卡死、主轴承损坏等情况制定了严密的应对措施，有针对性地对掘进参数、泥浆比重及同步注浆等进行调整和改进，不断优化tbm施工工艺，克服了高强度硬岩施工难题。

在青岛市住房和城乡建设局市政处服务和监管下，在青岛市地铁公司和中国铁建总部的大力支持下，施工团队创新采取优化刀盘参数、超前地质监测、破碎带注浆处理、“远程监控系统”等多项举措，严格控制掘进参数、吹填碎石、壁后注浆，成功攻克混杂地质难题，实现“零沉降”下穿立交桥。

渣土运输“升级”：

日进尺31.5米破了国内纪录

对于地铁建设来说，渣土运输是非常重要的一个环节，也是制约tbm掘进效率的一个重要因素。

据统计，tbm掘进过程中高峰期每天产生约1960立方米渣土，传统地铁建设使用的矿车作业循环平均45分钟以上，建设全程共需约2万次危险吊装作业，效率低、风险大，设备损耗大。“如果使用传统的电瓶车运输，从渣土装车，再运送至隧道口吊装出地面，单次作业循环至少45分钟以上，而全程共需约2万次危险吊装作业。”面对这一难题，魏清武和他的团队创新采用了“连续皮带机+水平储带仓+垂直皮带机+旋转型布料皮带机”出渣系统。

这在国内tbm地铁隧道施工领域尚属首次使用。新时报记者了解到，这套出渣系统在安全方面摒弃了垂直提渣和洞内机械水平运输的安全风险，较传统的矿车出渣减少了近2万次的渣土提升和1万次的机械水平运输，综合工效提高了近3倍。中铁十四局也因此创造了日进尺31.5米的最好成绩，这也是国内地铁施工远距离tbm日掘进的最高纪录。

“在tbm掘进的最初一段时间，设备厂家派工程师到现场指导操作，后备梯队就抓住这个难得的机会把这个‘新伙计’吃懂弄透。”宫斌说，现在这批技术人员都成了盾构和tbm施工的“双料大咖”。tbm现场技术主管谢新华介绍，“有了青岛地铁施工经验的累积，未来再遇到采用土压平衡盾构机进行硬岩掘进施工时，便可将盾构机、tbm的施工经验有效结合，对盾构机掘进施工进行优化，提高施工效率。这也将为山东省内其他城市的地铁建设提供技术经验支持。”

(新时报记者柴颖颖 通讯员胡琦)

【相关新闻】

济南地铁2号线月底前具备通车条件

10月8日，济南地铁2号线地质条件最为复杂、盾构施工难度最大的宝长区间顺利贯通，2号线全线实现洞通，距离通车目标更近一步。

当时，济南轨道交通集团建设投资有限公司副总经理种记鑫表示，济南地铁2号线宝长区间右线经过372个日夜的“攻坚战”顺利洞通。根据计划，10月底实现全线轨通、11月10日前全线电通、11月20日前后进行全线行车调试，确保2号线年底具备通车条件。

地铁2号线通车后，济南市轨道交通线网将形成“一横两纵”的“h”形运营格局。济南地铁2号线可与1号线在王府庄站平行换乘、与3号线在八涧堡站实现“l”形换乘，对加强东西城区联系、缓解城市交通拥堵具有重要意义。

一般来说，地铁通车以后还需要进行系统联调后的非载客运行，即试运行，试运行一般是3个月时间。这是从建设阶段过渡到载客运营阶段必须经历的一个中间环节，其间不面向市民售票。试运行结束之后，地铁进入初期运营阶段，也就是正式运营前所从事的载客运营活动。从这时起，市民就可以购票乘坐地铁了。如果2号线今年年底能够顺利通车进入试运行阶段，那么在明年3月底或4月初，市民或许就可以购票乘坐地铁2号线了。

(新时报记者柴颖颖)

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