盾構(gòu)機(jī)（俗稱“地老虎”）是地下隧道施工的利器，其造價不菲，體型龐大，科技含量高，在10多年前，是個稀奇玩意兒。
荊楚大地的首臺大型盾構(gòu)機(jī)，是用于修建武漢長江隧道的“長江1號”盾構(gòu)機(jī)，產(chǎn)于法國，2006年1月起，主要部件陸續(xù)經(jīng)水路運(yùn)抵漢口，進(jìn)行拼裝，同年9月29日正式開始盾構(gòu)掘進(jìn)。
當(dāng)前，武漢三鎮(zhèn)地下，悄然同步掘進(jìn)的，共有30余臺盾構(gòu)機(jī)。其型號更多，功能更強(qiáng)，用途也更為廣泛：除了地鐵、隧道，新建的地下管廊、排水管道，也都有使用盾構(gòu)機(jī)來掘進(jìn)。武漢第二家全新的盾構(gòu)機(jī)“4S店”，也將于年內(nèi)投入使用。
■ 日歷標(biāo)簽
2006年1月起，法國產(chǎn)大型盾構(gòu)機(jī)的主要部件陸續(xù)運(yùn)抵武漢，用于修建武漢長江隧道。這是我省首臺“地老虎”。
稀奇
億元地老虎首次到漢
“這臺盾構(gòu)機(jī)長達(dá)57米，直徑11.38米，重達(dá)1100噸。電機(jī)、液壓等核心部件均在法國制造，價值1.5億元人民幣?！鼻叭?，提及當(dāng)年用于修建武漢長江隧道的首臺盾構(gòu)機(jī)“長江一號”，武漢長江隧道建設(shè)公司副總經(jīng)理羅飆如數(shù)家珍：作為“萬里長江第一隧”，武漢長江隧道建設(shè)中出了多項“第一”：國內(nèi)第一個采用10米以上特大直徑的復(fù)合式泥水平衡盾構(gòu)貫通長江；國內(nèi)第一次在全斷面砂層中完成掘進(jìn)的盾構(gòu)隧道；第一個采用管片雙道防水的水下公路隧道；國內(nèi)第一個在隧道頂部設(shè)置專用排煙通道的隧道……
從事一線盾構(gòu)施工作業(yè)十多年的孟凡倫，是中鐵十四局集團(tuán)大盾構(gòu)公司項目經(jīng)理，目前在武漢參建地鐵5號線。他用一個通俗的比喻介紹說，盾構(gòu)機(jī)在地下的工作原理就像日常用品電動“剃須刀”——盾構(gòu)機(jī)前面有一個圓形刀盤，刀盤上安裝有很多刀片，工作時它與千斤頂相互配合，千斤頂向前推，刀盤旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，以此掘開土層。而緊跟在盾頭后面長達(dá)數(shù)十米的盾構(gòu)機(jī)軀干，對挖掘出的隧洞起著臨時支撐作用，一邊掘進(jìn)，一邊同步進(jìn)行泥漿循環(huán)、襯砌、壁后灌漿作業(yè)，確保盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)到哪兒，隧道就成型到哪兒。
“長江一號”的刀盤上，排列著346把刀具，光固定這些刀具，就要安裝1260個螺絲。巨大的刀盤裝起來，挖細(xì)沙和泥漿簡直就像切蛋糕。羅飆介紹，“長江一號”2006年9月29日始發(fā)后，每天就在暗無天日的江底，以平均每天10米的速度掘進(jìn)，就像一只大蚯蚓，它的食物就是江底的黏土、粉土、粉質(zhì)黏土、細(xì)沙、卵石、頁巖……
驚險
盾構(gòu)機(jī)江底挖出炮彈
“長江一號”“長江二號”在掘進(jìn)的過程中，多次遇到險情。羅飆告訴記者，2007年9月，當(dāng)“長江二號”掘進(jìn)時，由于泥水泵故障，導(dǎo)致氣壓艙的高壓空氣躥到泥水艙后通過地層從江底冒出,同時盾構(gòu)機(jī)刀盤被卡，轉(zhuǎn)不動了，進(jìn)退不得。過往船只上的人看到長江江面上直冒氣泡，以為發(fā)生了地震，趕緊打電話報警。
遭遇這次險情，項目部經(jīng)過一個多星期的緊急搶修，盾構(gòu)機(jī)才恢復(fù)掘進(jìn)。期間，還高薪聘請了4位德國專家前來指導(dǎo)，4位專家干了一周，酬勞一共10萬歐元。
在“長江一號”“長江二號”長距離的掘進(jìn)過程中，還遭遇了更危險的事情：挖出了炸彈。當(dāng)時，挖出的炮彈上寫著日文。這些炸彈，交由警方進(jìn)行銷毀處理時，還能正常起爆。
盾構(gòu)機(jī)在江底施工發(fā)生故障，施工人員多次進(jìn)行“高壓進(jìn)艙”作業(yè)也十分驚險。高壓進(jìn)艙猶如進(jìn)入鯊魚嘴，盾構(gòu)機(jī)的保壓系統(tǒng)一旦出現(xiàn)問題，巨大壓力作用下，泥水就會迅速沖進(jìn)氣艙，艙內(nèi)人員幾乎無逃生可能。潛水員一般能承受3公斤的壓力，而盾構(gòu)機(jī)內(nèi)的壓力達(dá)到4.5公斤。為解決這一問題，施工方專門請了海軍工程大學(xué)的專家，來給維修的技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)，有驚無險地順利完成“高壓進(jìn)艙”維修。
發(fā)展
每天30余臺盾構(gòu)機(jī)同時掘進(jìn)
2018年10月1日，在武漢長江隧道下游，“萬里長江公鐵第一隧”——武漢長江公鐵隧道通車。該隧道盾構(gòu)采用直徑15.76米、重4400噸的國內(nèi)最大直徑的盾構(gòu)機(jī)“三陽號”和開泰號。
據(jù)武漢地鐵集團(tuán)介紹，“三陽號”和“開泰號”這兩臺盾構(gòu)機(jī)負(fù)責(zé)承擔(dān)隧道內(nèi)的掘進(jìn)重任。這兩臺“巨無霸”僅刀盤就重約595噸，刀具共有361把，分為滾刀、齒刀、刮刀、先行刀、中心刀等類型，功用類似人的磨牙、切牙、尖牙等，在掘進(jìn)時對地層進(jìn)行“磨、切、削”。因?yàn)榈刂窏l件復(fù)雜，修建長江公鐵隧道過程中，盾構(gòu)機(jī)共有4000多把各式刀具被更換下來，換刀總次數(shù)接近300次。
除了修建過江隧道和地鐵，在江城武漢，越來越多的工程項目使用盾構(gòu)機(jī)作業(yè)：
2018年12月27日，隨著“清水入江”號盾構(gòu)機(jī)刀盤破土而出，安全抵達(dá)接收基座，武漢首個應(yīng)用盾構(gòu)法施工的排水通道——江夏清水入江八分山片排水改造工程盾構(gòu)隧道順利實(shí)現(xiàn)貫通。
按照以往施工方法，排水通道施工需對城市中心道路“開膛破肚”，施工方中交二航局建設(shè)者棄用以往排水管道施工常用的明挖法，創(chuàng)新定制了一臺“迷你”盾構(gòu)機(jī)，直徑僅為4.98米，改用盾構(gòu)法進(jìn)行施工，有效破解了反復(fù)開挖的“拉鏈路”尷尬。
2019年11月3日，我國首條污水傳輸深隧——武漢大東湖核心區(qū)污水傳輸系統(tǒng)工程迎來新突破。首臺盾構(gòu)機(jī)順利抵達(dá)位于團(tuán)結(jié)大道二郎廟污水處理廠內(nèi)的1號豎井。此次貫通的區(qū)間長3613米，是武漢市采用盾構(gòu)法施工的最長隧道。
據(jù)不完全統(tǒng)計，目前在武漢三鎮(zhèn)的地下，正在施工的各類盾構(gòu)機(jī)已達(dá)30余臺。
商機(jī)
江城悄然開起盾構(gòu)機(jī)4S店
前日，在武漢湯遜湖邊，中鐵科工集團(tuán)位于江夏廟山的生產(chǎn)制造基地，一派繁忙的景象。數(shù)臺“二手”盾構(gòu)機(jī)，正在這里拆解、維修、重新組裝。據(jù)悉，2012年以來，這里共改造盾構(gòu)機(jī)50多臺，被譽(yù)為華中地區(qū)最大的“盾構(gòu)機(jī)4S店”。
與此同時，在武漢市黃陂區(qū)臨空產(chǎn)業(yè)園，中鐵十一局集團(tuán)城軌公司盾構(gòu)維修再制造基地即將建成投產(chǎn)。該基地占地面積約90畝，投資額2.8億元，年產(chǎn)值4億元，可提供200個就業(yè)崗位。
據(jù)中鐵十一局城軌公司執(zhí)行董事、總經(jīng)理周晗介紹，由于盾構(gòu)機(jī)造價昂貴（每臺5000萬元至1億元）、技術(shù)含量高，施工對其依賴性強(qiáng)，而近年來，全國各個單位的盾構(gòu)機(jī)基本屬于中年乃至老年期，國家工信部于2017年提出綠色再制造戰(zhàn)略，盾構(gòu)機(jī)再制造前景廣闊。
該基地將于年內(nèi)投入運(yùn)營，將打造成盾構(gòu)機(jī)“精品4S店”：主推盾構(gòu)機(jī)維修保養(yǎng)及再制造，以縮短設(shè)備維修的時間周期、提高機(jī)械設(shè)備的周轉(zhuǎn)利用效率，盾構(gòu)設(shè)備維修能力可達(dá)年均32臺套。
此外，該“4S店”服務(wù)內(nèi)容還涉及盾構(gòu)及地下軌道交通施工配套設(shè)備、工程機(jī)械、機(jī)電產(chǎn)品維修、再制造、研發(fā)、安裝、租賃、技術(shù)咨詢、試驗(yàn)檢測等相關(guān)業(yè)務(wù)。
業(yè)內(nèi)人士稱，早些年盾構(gòu)機(jī)嚴(yán)重依賴進(jìn)口，一臺動輒上億元；實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)后，一臺也在5000萬元左右。盾構(gòu)機(jī)價格不菲，且大多為定制，改裝再利用，是更經(jīng)濟(jì)的選擇。
