當基礎設施建設的觸角不斷向復雜地貌延伸，全斷面硬巖隧道掘進機（TBM）成了破解地質難題、拓展施工邊界的掘進利器。近幾年，中鐵一局城軌公司以技術創新為刃，從城市地鐵盾構集群管理的舒適區，毅然邁向崇山峻嶺與高海拔礦區的TBM攻堅戰場，走出一條向新而行的破局之路。

牛刀初試：在極限硬巖中雕琢城市動脈

　　深圳地鐵8號線三期工程，是中鐵一局城軌公司進軍TBM領域的“首場秀”。這條承載著深圳人“坐著地鐵去看海”愿景的山海專列，其背后的出入線區間施工，堪稱一場“硬碰硬”的較量。

　　據介紹，該出入線區間包含復雜的明挖、暗挖以及TBM掘進段。為了打通區間隧道，兩臺雙護盾TBM需在全斷面微風化花崗巖地層中累計穿行超2500米。

　　“巖石單軸抗壓強度最高達到143.8兆帕，盾構機就像在厚厚的鋼板上打洞。”項目負責人王金平回憶道，“在極端的硬巖中施工，刀具磨損速度遠超預期。幾百斤重的滾刀，全靠建設者在悶熱潮濕的刀盤內部手工更換，作業空間狹小、換刀頻率高，這對大家的體能和意志是雙重消耗。”

　　為破局，項目建立了一套嚴格的實時監測與預防性換刀制度，實時探查地質情況，并根據巖石的硬度變化，不斷優化刀具配置、調整掘進參數，使推力、轉速、貫入度三位一體動態匹配，實現安全平穩掘進。

　　據悉，這段線路存在一個300米的小半徑曲線，TBM要在群山中畫出一個反“C”字形大彎。長達150米的龐大設備要在全斷面硬巖中轉彎，稍有不慎就會導致隧道軸線偏離，甚至引發卡盾。技術團隊成天泡在高溫掌子面，調整分區推力參數，采用人工復測與自動導向系統聯動的辦法，一環一復核、一米一推進，硬生生在堅巖中摳出了一條精準的曲線軌跡。

　　掘進姿態穩住了，質量把控同樣不容有失。在大埋深全斷面微風化硬巖隧道施工中，TBM面臨易“栽頭”、高振動下設備故障頻發、管片注漿防水效果差以及無尾刷工況下豆礫石與水泥漿竄流等行業共性難題。為此，建設團隊扎根現場開展多輪技術試驗，系統優化掘進參數、重構預防性維保體系、迭代回填注漿工藝，創新提出“管片預加固+刀盤轉速精準調控”組合措施，從根源上遏制了強振動引發的各類問題，顯著提升了成型隧道管片質量。

　　針對長距離、大坡度運輸的高溜車風險，項目自主研發了水平編組列車“四保險”防溜系統，通過倒車影像、防溜鉤、軟連接鏈與鐵鞋的協同運用，為運輸安全擰緊一道道保險。同時，在隧道內布設了無線遙控式防溜車擋，一旦監測到異常，操作人員可遠程啟動攔截裝置，實現險情的快速處置，從源頭上筑牢運輸安全防線。

　　最終，建設團隊提前20天實現TBM段雙線小凈距隧道精準貫通，為全線順利通車奠定了堅實基礎。

勇闖高原：小半徑曲線與破碎地層的突圍

　　從溫暖的華南沿海轉戰至海拔3550米的川西高原，中鐵一局城軌公司在馬爾康嘉達鋰礦項目，開啟了礦業TBM工程建設的全新征程。

　　這條全長約5.3公里的隧道，是礦區探礦工程的核心通道。直徑5.13米的（敞開式+護盾）TBM，肩負著機械化、智能化破巖的重任。

　　初上高原，建設者首先要克服高寒缺氧的生理挑戰。含氧量不足平原地區的70%，走幾步路便氣喘吁吁，更不用說搬運沉重的物資、操作復雜的機械。崎嶇險峻的上山臨時道路，讓TBM設備運輸成為第一道難關，項目團隊耗費40余天才將整機設備安全運抵現場。

　　真正的考驗才剛剛開始。隧道內一處長177.3米極小半徑曲線段，其100米的轉彎半徑已逼近TBM的設計極限。“就像讓巨蟒在管道里翻身”，現場負責人何正學形容道。由于地質條件復雜，轉彎過程極易發生臺車掉道、設備卡盾等險情。

　　項目團隊沒有退縮，他們通過反復摸索，精準控制TBM推進參數與推進油缸行程，讓盾體像“毛毛蟲”一樣一步步前進過彎。高濕揚塵的洞內環境，測量儀器頻繁失靈。測量人員穿梭在粉塵中，頻繁校準儀器數據。歷經30多個日夜的艱難跋涉，終于讓TBM平穩通過了這段極限曲線。

　　然而，高原地質的脾氣遠不止于此。由于隧道局部區段遭遇了嚴重的破碎帶，圍巖松散、頂部空腔頻發，導致TBM的支撐靴無法著力，換步作業時，設備不僅無法提供足夠的撐靴反力，前盾還會出現明顯的回退。進度一度陷入停滯，安全風險也隨之攀升。

　　辦法總比困難多。項目組建技術攻關小組，對TBM進行了一次“外科手術式改造”：他們在前盾底部加裝了三道止退裝置。換步時，下壓油缸將倒齒壓入巖體，像錨一樣咬住地面，有效約束了前盾的回退。在伸縮外盾的下方增設一組輔助撐靴，進一步擴大與圍巖的接觸面積。支撐盾的尾部，也被安裝上了輔推裝置。同時，引入HSP超前地質預報儀，提前探測圍巖完整性，制定差異化支護方案。憑借這套“組合拳”，全方位保障設備推進穩定性。

　　通過這些實用的設備改造，以及慢掘進、小擾動、短進尺、勤換步、強支護等保障措施，TBM先后8次安全穿越破碎帶，在雪域高原上驗證了一局建設者的智慧和勇氣。

穩扎穩打：挑戰六公里獨頭掘進難題

　　當馬爾康的風雪尚未停歇，湖南郴州臨武縣神家灣的群山深處，一場關于耐力的TBM攻堅戰已悄然打響。

　　神家灣選礦廠排洪隧道全長6.1公里，采用一臺開挖直徑6.3米的（敞開式+護盾）TBM獨頭掘進。地層中淺變質長石英砂巖與強風化碳質板巖交織，遇水即軟的特性讓施工風險陡增。

　　泥濘的掌子面前方，掉塊、塌方的風險如影隨形。建設團隊確立了“慢掘進、勤換步、強支護”的施工策略，他們在泥濘的空間里架起一榀又一榀厚重的鋼拱架，為設備尾部加長了護盾，在拱頂加裝雙層錯格鋼筋網，將原本脆弱的泥石巖洞支撐了起來。

　　隨著TBM向大山深處越鉆越深，六公里的超長距離，洞內通風成了懸在所有人心頭的難題，風流沿途的摩擦阻力劇增，新鮮空氣難以送達最前端的掌子面。

　　技術人員迅速行動，在洞外布置3臺90千瓦的大功率壓入式主風機，中途加設二次接力風機。為了防止柔性風筒在曲線段磨損漏風，每天安排專人沿著隧道細致排查，發現破損處及時進行修補維護，有效保障了長距離隧道通風。

　　出渣運輸線是長距離掘進的另一命脈。長達數公里的連續皮帶機在日夜不停的運轉中，極易發生跑偏、撕裂。一旦皮帶停轉，前方的掘進便會被迫按下暫停鍵。

　　為了保證出渣順暢，建設團隊在皮帶機沿線加密了支架間距，加裝了跑偏限位輥輪。發現偏移跡象后，維護人員會及時調整托輥角度，將皮帶糾正至正常軌跡，確保出渣大動脈暢通無阻。正是這種穩扎穩打的態度，讓TBM在復雜地層中穩步推進。

　　從繁華都市到高寒山嶺，從極限硬巖到破碎地層，中鐵一局城軌公司在TBM領域的每一次突破，不僅積累了豐富的施工經驗，更鍛造了一支能打硬仗的管理團隊。未來，公司將緊跟“兩全”戰略轉型指引，在TBM施工新賽道上持續攻堅，為企業轉型發展注入源源不斷的“活水”。

TBM成型隧道

深圳地鐵8號線三期工程出入線區間雙線貫通