中石油管道用盾构破解大坡度施工难题

近日，中石油直径最大的盾构——TM502WMM泥水平衡盾构在中卫黄河盾构现场圆满完成了世界级大坡度盾构施工调试实验。

TM502WMM泥水平衡盾构为复合式泥水盾构，能满足高水压、复杂地质条件下的盾构施工需求。该盾构首次采用电机驱动方式，可调节刀盘开口率，最大切削外径为5.09 m，是目前中石油直径最大的盾构，其泥水系统可通过在泥浆管路上设置阀组，真正实现泥浆管路反向循环，解决泥水管路堵塞问题。

目前，国内外盾构隧道施工技术已成熟地应用于地铁、水利和穿江等领域，然而在10%以上大坡度运输、高水压泥浆循环、长距离卵石层施工上仍存在一系列技术瓶颈难以突破。

大坡度施工难点主要体现在:坡度大导致地面到隧道最低点落差超过100 m，泥浆管路内静压力达到1 MPa以上时，很难建立有效的泥浆循环系统，且掘进过程中若排浆泵发生故障，携有大量石块的泥浆倒流将引起水锤现象，导致管道爆裂;传统的有轨电机车无法将超大质量的施工物资运输至盾构内，内轨齿内燃机车对隧道污染严重，且齿轨易破坏拼装成型的环片结构，隧道施工传统物资运输方式无法在大坡度盾构施工中使用。

针对这些难点，相关人员于5月13日开始在理论技术依据的基础上进行调试。截至5月21日，经过技术攻关，已完成模拟上行18%坡度工况下刀盘扭矩、盾构掘进推力、拼装机负载旋转和环片举升器等大坡度适应性实验，结果显示其各项技术参数均满足该坡度施工要求。卵石层掘进模拟地层中80%(19.5 m3/环)卵石含量进行破碎实验，其破碎后粒径、破碎效率完全能满足施工需求，破碎机刀具经技术人员校核改造后至少能完成连续2 000 m卵石层掘进任务。