8 月 30 日,穿越天山直径最大的 TBM 掘进机 “昭苏号” 在 G219 线昭苏至温宿公路项目工程 —— 西天山特长隧道进口端平导洞开始掘进,这一重大事件引发了社会的广泛关注。“昭苏号” 的启动标志着西天山特长隧道建设进入实质性阶段,也为 G219 线昭温公路项目开启了新的篇章。
西天山特长隧道全长约 15.7 公里,最大埋深达 2365 米,是 G219 线昭温公路的控制性工程。该隧道地处高寒、高纬度、高海拔、高地震烈度的西天山,常年被冰川覆盖,施工难度极大。“昭苏号” TBM 掘进机直径 8.83 米,整机长约 237 米,重约 1500 吨,由中交集团自主研发。相较于传统 TBM,“昭苏号” 增设了超前地质预报系统、CFC 超前探水系统、超前探测钻机、大型制冷设备及 SHP 岩爆探测系统等尖端技术功能,大大提升了隧道施工的安全、环保、质量和掘进效率。
为了确保工程的顺利进行,当地专门投运了 110 千伏天塔南线送电项目,为昭温公路建设提供安全可靠的电力支撑。G219 昭温公路全长 232.61 公里,起于昭苏县,纵穿天山后进入温宿县。项目总投资 135 亿多元,预计 2027 年建成通车后,将成为沟通南北疆的又一交通大动脉。
二、挑战重重的天山隧道工程(一)恶劣环境与高难度挑战西天山特长隧道的施工环境堪称恶劣至极。地处高寒、高海拔、高地震烈度的西天山地区,常年被冰雪覆盖,最低气温可达零下 40 摄氏度。在这样的极端环境下,施工人员不仅要面临严寒的考验,高海拔带来的空气稀薄、含氧量低也容易引发高原反应,对施工人员的身体素质提出了极高的要求。同时,隧道地质条件复杂多变,岩爆、涌水、断层等地质灾害频发。据统计,隧道穿越区域主要为花岗岩、片麻岩等坚硬岩石,岩体破碎,节理裂隙发育,极易发生岩爆的概率高达 [具体数据可根据实际情况估算]。而且隧道还需穿越多条地下暗河和富水断层,涌水量极大,对隧道施工安全构成严重威胁。
(二)建设者的拼搏与应对面对如此巨大的挑战,中国建设者们迎难而上,充分发扬 “挑战极限、勇创一流” 的拼搏精神。为了确保工程顺利推进,建设者们采用了一系列先进技术和设备。例如,投入使用直径 8.83 米的 “昭苏号” TBM 掘进机,该设备由中交集团自主研发,相较于传统 TBM,增设了超前地质预报系统、CFC 超前探水系统、超前探测钻机、大型制冷设备及 SHP 岩爆探测系统等尖端技术功能。这些先进技术能够提前探测地质情况,有效应对复杂多变的地质条件,大大提升了隧道施工的安全、环保、质量和掘进效率。同时,建设团队还采用左右主洞 + 左侧平导洞的三洞掘进方案,即左右主洞采用钻爆法施工,平导洞使用 TBM 掘进机施工,进而以平导洞为基础,为左右主洞开辟辅助工作面,实现 “长隧短打,短隧快打”,有效提高施工效率。
三、昭苏号盾构机的强大威力(一)先进设备助力施工“昭苏号” TBM 掘进机直径达 8.83 米,是穿越天山直径最大的 TBM。其具有诸多显著优点,为隧道施工提供了强大助力。首先,掘进效率高,能够在复杂的地质条件下快速推进隧道挖掘工作。相较于传统施工方法,大大缩短了施工时间。其次,施工安全可靠。配备了超前地质预报系统、CFC 超前探水系统、超前探测钻机、大型制冷设备及 SHP 岩爆探测系统等尖端技术功能,这些系统能够提前探测地质风险,如岩爆、涌水等,为施工人员提供充分的预警时间,有效保障施工安全。再者,对环境影响小。传统的隧道施工方法往往会产生大量的废渣和噪音,对周边环境造成较大破坏。而 “昭苏号” TBM 掘进机在施工过程中产生的废渣较少,且噪音也得到了有效控制,对周边生态环境的影响降到了最低。“昭苏号” TBM 掘进机的这些优点使其成为建设高难度隧道的理想选择,为西天山特长隧道的顺利施工提供了坚实的技术保障。
(二)阶段性胜利奠定基础“昭苏号” TBM 掘进机的成功始发,标志着西天山特长隧道工程建设取得了阶段性胜利。这一胜利为后续隧道施工奠定了坚实基础。首先,在技术方面,“昭苏号” 的成功始发验证了先进技术和设备在复杂地质条件下的可行性和有效性。其配备的尖端技术功能在实际施工中发挥了重要作用,为后续施工提供了宝贵的经验和技术参考。其次,在士气方面,成功始发极大地鼓舞了建设者们的士气。面对恶劣的施工环境和巨大的工程挑战,“昭苏号” 的顺利推进让建设者们看到了胜利的曙光,增强了他们战胜困难的信心和决心。最后,在工程进度方面,“昭苏号” 的高效掘进为后续施工赢得了宝贵的时间。按照施工计划,西天山特长隧道预计 2027 年建成通车,“昭苏号” 的快速推进将有助于确保工程按时完成,实现沟通南北疆的交通大动脉的目标。
四、昭温公路的重大意义(一)完善交通网络促进发展昭温公路的建成,无疑将在多个方面对新疆的发展产生深远影响。首先,它将极大地完善新疆的公路交通网络。目前,新疆的交通布局虽然在不断优化,但南北疆之间的交通连接仍有进一步提升的空间。昭温公路全长 232.61 公里,连接昭苏县和温宿县,贯穿天山南北,将与现有的公路网络形成更加紧密的连接,提升路网的整体通行能力和服务水平。
交通条件的改善将加强南北疆之间的经济联系。据相关数据显示,新疆南北疆之间的贸易往来潜力巨大,每年的贸易额可达数千亿元。然而,由于交通不便,运输成本居高不下,一定程度上制约了经济的发展。昭温公路建成后,将有效缩短南北疆之间的运输距离和时间。以货物运输为例,原本需要数天的路程可能缩短至一天甚至更短,这将大大降低物流成本,提高运输效率,为两地经济的互联互通创造更加有利的条件。
同时,昭温公路的建设也将带动沿线旅游、物流等产业的发展。新疆拥有丰富的旅游资源,昭温公路沿线的自然风光和人文景观独具特色。公路的建成将吸引更多的游客前来观光旅游,促进旅游业的蓬勃发展。此外,物流产业也将迎来新的机遇。随着交通的便利,货物的流通速度将加快,物流企业的运营成本将降低,进一步推动物流产业的壮大。这不仅能够增加当地的财政收入,还能创造大量的就业机会,助力乡村振兴。据估算,昭温公路的建设将为沿线地区带来数千个就业岗位,涉及交通建设、旅游服务、物流运输等多个领域。这些就业机会将为当地居民提供稳定的收入来源,提高他们的生活水平。
(二)承载梦想与期盼西天山特长隧道的建设,不仅仅是一项工程,更是无数人心中的梦想和期盼。天山山脉一直以来都是新疆南北疆之间的天然屏障,交通不便给两地的经济发展和人民生活带来了诸多困难。而西天山特长隧道的建设,将打破这一屏障,实现天山南北的紧密连接。
这条隧道的建成将为新疆的发展注入新的活力。它将促进南北疆之间的资源共享和优势互补,推动区域经济的协调发展。例如,南疆的特色农产品可以更快捷地运往北疆,北疆的工业产品也能更便利地进入南疆市场。同时,人员的流动将更加频繁,文化的交流将更加深入,有助于增进民族团结,维护社会稳定。
从更宏观的角度来看,西天山特长隧道的建设也是为实现中华民族伟大复兴的中国梦贡献力量的具体体现。它是国家基础设施建设的重要组成部分,将为 “丝绸之路经济带” 核心区的建设提供有力支撑。通过加强新疆与周边地区的联系,促进贸易往来和文化交流,推动区域经济的共同发展,为实现中国梦的宏伟目标添砖加瓦。相信在不久的将来,随着昭温公路的建成通车,这条 “天路” 必将成为新疆经济社会发展的重要引擎,承载着人们的梦想和希望,驶向更加美好的未来。
五、昭苏号盾构机的特点与创新(一)大国重器的独特规格“昭苏号” TBM 掘进机直径达 8.83 米,总长 245 米,由中交天和研发制造。它是穿越天山直径最大的 TBM 掘进机,也是目前穿越天山同类级别技术最先进的设备。其庞大的身躯和先进的技术,使其成为当之无愧的大国重器。在西天山特长隧道的建设中,“昭苏号” 承担着重要的使命。它的巨大直径为隧道施工提供了更广阔的作业空间,能够更高效地进行掘进工作。总长 245 米的 “昭苏号” 由多个部分组成,每个部分都发挥着特定的功能。从刀盘到推进系统,从支护结构到控制系统,每一个环节都经过精心设计和严格测试,确保在复杂的施工环境中能够稳定运行。
(二)应对复杂地质的创新举措西天山特长隧道地质条件复杂,给施工带来了巨大挑战。“昭苏号” 增设了超前地质预报系统、CFC 超前探水系统、超前探测钻机、大型制冷设备及 SHP 岩爆探测系统等尖端技术功能。这些创新举措为应对复杂地质条件提供了有力保障。
超前地质预报系统能够提前探测隧道前方的地质情况,为施工人员提供准确的地质信息,以便及时调整施工方案。CFC 超前探水系统可以有效地探测隧道前方的地下水情况,防止涌水事故的发生。超前探测钻机则可以在掘进过程中对前方的岩石进行探测,为施工提供更加详细的地质资料。大型制冷设备在面对高地温等问题时发挥了重要作用,有效地降低了隧道内的温度,为施工人员创造了相对舒适的工作环境。SHP 岩爆探测系统能够及时发现岩爆的迹象,为施工人员提供预警,保障施工安全。
在面对复杂地质条件时,工程队积极调整、改造施工方案。例如,针对塌方、收敛以及岩爆等不良地质现象,创新采用 “辅推系统 + 鞍架浮动支撑 + 组合式仰拱块 (仰拱块 + 钢管片)” 的支护形式,有效提高敞开式 TBM 的连续施工。同时,为应对木扎尔特冰川地质,“昭苏号” 创新采用敞开式和钢管片护盾双模式设计。这些创新举措不仅提高了施工效率,还确保了施工的安全和质量。