“巨龙”破土天堑通

  前不久,2025年新春来临之际,当人们还沉浸在节日的喜庆氛围中时,新疆天山深处传来了振奋人心的消息——世界最长高速公路隧道“天山胜利隧道”全线贯通。这一目标的实现,离不开拥有自主知识产权的全球首创压注工法新型全断面隧道掘进机(TBM)——“天山号”和“胜利号”。作为新时代的标志性工程,天山胜利隧道的贯通不仅缩短了新疆南北的空间距离,更展示了我国在高端装备制造领域的卓越成就。

  天山胜利隧道全长22.1公里,横穿天山中部,连接着乌鲁木齐与库尔勒,设计时速100公里,为分离式双向四车道隧道。这条隧道的建设面临着高地应力、高寒、高地震烈度、高海拔、多断裂带以及特长隧道施工等多重挑战。穿越天山山脉,必须依靠先进的高端装备——全断面隧道掘进机。

  研发的担子落到了中国交建旗下中交天和机械设备制造有限公司(下称中交天和)的身上。“天山胜利隧道全断面隧道掘进机研发最大的困难就是要应对复杂的地质情况。”中交天和设计研发总院院长靳党鹏介绍。面对天山深处恶劣的自然环境和复杂的地质状况,设计研发团队进行了广泛的实地勘察和调研。

  为此,设计研发团队不仅到施工现场实地勘察,为进一步增加调研数据的说服力和权威性,他们还基本跑遍了国内所有的TBM施工现场,最终创新性地融合了敞开式TBM与压注式混凝土工法,研制出巨型掘进机“天山号”和“胜利号”。

  这两款开挖直径达8.43米、全长282米、重量约2000吨的巨型掘进机,国产化率超过98%,是名副其实的“大国重器”。它们分别从隧道中导洞两端向中间掘进,穿越16个大断层破碎带,克服了软岩大变形、岩爆、突泥突水、高地应力等世界性难题。

  压注式混凝土支护工法是“天山号”和“胜利号”的另一项核心技术。这一工法通过压注式混凝土对隧道内壁进行直接加固,不仅提高了隧道的稳定性和安全性,还大大减少了传统人工支护、喷浆、清渣等工序,提高了施工效率,降低了安全风险。

  截至目前,中交天和围绕“天山号”和“胜利号”已拥有20余件专利。经中国机械工业联合会鉴定,压注式混凝土工法成果已达国际先进水平,其中的压注式混凝土支护工法技术和双模式TBM装备技术更是达到国际领先水平。

  中交天和相关负责人介绍,在天山胜利隧道的施工过程中,智能化施工技术的应用同样令人瞩目。除了“天山号”和“胜利号”外,中交天和还自主研发了世界首创超大直径硬岩竖向掘进机“首创号”,用于隧道2号通风竖井的施工。这款掘进机刀盘直径达11.4米,竖向掘进深度达800米,采用全智能化掘进技术,实现了井下掘进无人化操作。

  “首创号”作为专利密集型产品,它的应用大幅减少了井下作业人员数量,改善了安全生产条件,有效降低了施工成本和风险,实现了竖井智能化施工,为隧道施工领域树立了新的标杆。

  2024年底,国家知识产权局、国家统计局发布的2023年全国专利密集型产业增加值数据公告显示,2023年全国专利密集型产业增加值为16.8713万亿元,占国内生产总值(GDP)的比重为13.04%。从内部构成看,新装备制造业规模最大,增加值为4.8808万亿元,占专利密集型产业增加值的比重为28.9%。

  天山胜利隧道的贯通,是我国在高端装备制造领域的又一次重大突破。这一工程的成功实施,不仅促进了区域经济的交流和发展,还展示了我国在基础设施建设领域的强大实力和创新能力。

  “隧道通车后,阻隔新疆南北的天山峻岭将被轻松穿越,乌鲁木齐至库尔勒的车程将从原来的7个多小时缩短至约3小时。”中交天和相关负责人介绍,这不仅将极大地方便当地居民的出行和物流运输,还将促进旅游业的繁荣,为新疆的经济发展注入新的活力。

记者感言

  新春佳节之际,我们走进天山胜利隧道施工现场,亲身感受了这条世界最长高速公路隧道的壮丽与辉煌。在这里,我们看到了高端装备的雄姿和创新技术的力量;在这里,我们听到了工程师和工人的欢声笑语和质朴心声;在这里,我们感受到了新时代中国基础设施建设的蓬勃发展和无限潜力。

  天山胜利隧道的贯通是中国基础设施建设领域的一次重大胜利,也是新时代中国科技创新的一次精彩演绎。在充满希望的新年之际,我们共同见证这一辉煌时刻的到来,共同期待中国在未来基础设施建设领域取得更加辉煌的成就。(本报记者 陈景秋 通讯员 张凤华)

(编辑:刘珊)

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