珠三角城際廣佛環(huán)線GFHD-2標項目科技成果“大埋深長距離復雜巖層盾構隧道綜合修建技術研究”經過北京市住房和城鄉(xiāng)建設委員會鑒定通過，研究成果總體達到國際先進水平，其中“EPB+TBM雙模盾構快速轉換技術”達到國際領先水平。

近年來，伴隨著國內經濟水平的飛速發(fā)展和隧道工程施工工藝技術的進步，我國已經成為當今世界上隧道及地下工程規(guī)模最大、數量最多、地質條件和結構形式最復雜、修建技術發(fā)展速度最快的國家。其中，盾構法作為現代隧道及地下工程項目建設的重要施工方法，因其機械化程度高、施工安全風險低、掘進速度快、施工環(huán)境影響小、復雜地質條件適應性強等優(yōu)點而被廣泛的應用于城市軌道交通工程、公路工程、鐵路工程及城市綜合管廊隧道等工程領域中，盾構隧道工程建設的規(guī)模逐漸擴大。隨著盾構施工技術的不斷發(fā)展，盾構機的種類也越來越豐富，盾構機上采用的新技術、新工藝越來越多，其所能適應的地質條件也越來越復雜。公司承建的珠三角城際軌道交通廣佛環(huán)線廣州南至白云機場段東環(huán)隧道大源站～太和站區(qū)間盾構隧道工程上、下行線分別長6144米和6148米，隧道直徑8.8米，埋深12～158米，隧道兩端為2535米+1397米復合地層、中間為2212米全斷面硬巖段，且為獨頭掘進。盾構需獨頭長距離穿越大埋深巖層，巖層區(qū)域內水系發(fā)育，地下水豐富，施工和運營期間最大水壓力超過1.2MPa，這是目前國內盾構施工承受水壓力之最，地質條件非常復雜，且需穿越2條地層破碎帶、多處風化滯水凹槽、孤石、水庫、大直徑高壓煤氣管道、建構筑物、市政道路、侵入隧道主體水井等重大風險源，工程條件復雜，穿越條件十分嚴苛，是廣佛環(huán)線工程中的重大技術難題。

單護盾EPB+TBM雙模盾構示意

通常情況下，單一模式盾構機在極端硬巖地層掘進效率低，單護盾或雙護盾TBM無法在復合地層中掘進，土壓平衡(EPB)和TBM兩種功能模式不能同時共存的離線式雙模掘進機在隧道內進行土壓和TBM模式轉換時，耗時長達1個月以上，嚴重影響整體工期。軌道公司廣佛環(huán)項目團隊在施工現場經過嚴謹科學的論證，提出“單護盾EPB+TBM雙模盾構機施工技術”的構想，并得到業(yè)主和設備廠商的大力支持。目前，國內外首次使用的大直徑單護盾EPB+TBM在線式雙模盾構機已在項目盾構隧道施工中成功進行掘進施工。

盾構兩種模式掘進示意

該盾構機的土壓平衡(EPB)和TBM兩種功能模式可同時共存并隨時切換，兼具土壓平衡盾構機和全斷面硬巖掘進機的優(yōu)點，以適應在軟土層、軟巖層和全斷面巖石層復合區(qū)間的順利掘進。設備通過主機皮帶機和螺旋輸送機的平行式設計，減少了以往同類型設備的模式切換時部件拆卸更換的過程，僅需7天即可完成模式轉換，為盾構施工安全控制、保證有效工期打下了基礎。目前珠三角城際廣佛環(huán)線單護盾雙模盾構EPB模式安全順利掘進完成、TBM模式轉換完成、雙線TBM模式掘進順暢、進尺良好。單護盾雙模盾構施工技術研究、使用致使盾構施工安全控制與施工期盾構隧道結構的穩(wěn)定性打下基礎，并為類似工程提供借鑒經驗，同時形象進度的提升、節(jié)能環(huán)保效益得到保證，中鐵十九局軌道公司品牌社會形象及行業(yè)影響力也顯著提升，社會效益具大。珠三角城際廣佛環(huán)線項目在安全順利完成既定施工任務的同時，科技創(chuàng)新成果也斬獲頗豐，截至目前，承擔股份公司科研課題一項，完成專利50項(發(fā)明申請完成23項/授權5項，實用新型申請27項/授權19項)、工法1項(省部級)、工法關鍵技術2項、集團四新技術2項、科技論文發(fā)表18篇（2篇EI、9篇核心)。成果可直接應用于今后類似工程，解決工藝技術難題，為技術創(chuàng)新工作提供良好的支撐。

供稿：中鐵十九局