12 月 8日，隨著「啟航號」TBM 巨大刀盤破壁而出，由中鐵十四局集團承建的青島地鐵1號線海泊橋站至水清溝站區間左線全部貫通。
本版照片均由新時報記者郭堯 攝
「『穿山甲』首戰告捷!」12月8日，隨著「啟航號」TBM(硬巖隧道掘進機)巨大刀盤破壁而出，由中國鐵建中鐵十四局集團承建的青島地鐵1號線海泊橋站至水清溝站區間左線貫通，標誌著穿越國內最密集破碎帶地鐵TBM隧道和全國首條連續運輸系統地鐵TBM隧道順利貫通，這也意味著距離青島地鐵1號線通車更近一步。
濟南時報·新時報記者了解到，這是中鐵十四局集團在地鐵建設中首次採用TBM這種硬巖隧道掘進機，並且在首次「出徵」中攻克了各種技術難題，保證了順利貫通，也為國內其他城市的地鐵建設提供了寶貴經驗。
首次「出徵」：
遇「石頭和雞蛋混雜」的複雜地質
青島地鐵1號線為連接青島西海岸新區、市南、市北、李滄和城陽5個中心城區的南北向骨幹線路，線路起於西海岸新區峨眉山路站，止於城陽區東郭莊站，穿越膠州灣，全長60公裡，是目前全國最長的跨海地鐵，也是青島市地鐵建設史上施工難度最大的一條。
該項目總工程師康永煒表示，由中鐵十四局施工的地鐵區間隧道穿越主城區，位於青島市市北區主幹道人民路下方，地面交通繁忙，居民、商戶密集，地下管線複雜，此次貫通的區間隧道地層主要為硬度高達100多兆帕的微風化花崗巖，同時夾雜著77條富水砂礫的破碎帶，如同「石頭和雞蛋混雜」，是國內同類型隧道中軟硬轉換最頻繁、地質強度對比最大的工程之一。
2016年，中鐵十四局中標青島地鐵1號線，包含2站3區間，區間線路全長約3.3公裡。由於青島市區全部坐落於各類花崗巖之上，「徵戰」各城市軌道交通工程的盾構機在這裡也一籌莫展，而傳統鑽爆法不僅施工速度慢，且地面擾動感明顯，安全隱患大。當時，建設者們找到了最優解決方案：TBM施工，安全且施工速度可達鑽爆法的10倍。
相比盾構機，TBM施工對設備的可靠性和使用壽命要求更高，中鐵十四局儘管在盾構領域積累了專業優勢並成功培育了大盾構品牌，但在TBM施工方面卻一直處於空白。當時，這些難題都考驗著建設者們。
「嘗鮮」TBM：
3.3公裡內穿越了77條破碎帶
TBM是硬巖隧道掘進機的簡稱，和盾構機都是穿越巖層的「能手」。在國內，人們通常將適用於硬巖地層的隧道掘進機叫TBM，而適用於軟土的叫盾構機。新時報記者了解到，此次是中鐵十四局集團在地鐵建設中首次「嘗鮮」使用硬巖隧道掘進機，3.3公裡內穿越了77條破碎帶。
2016年，「啟航號」開始「出徵」。項目TBM負責人宮斌說，首臺TBM取名「啟航號」，寓意向著星辰大海，揚帆啟航。「啟航號」TBM總長165米，開挖直徑6.3米，刀盤重達90多噸，安裝滾刀 41把。「TBM的組裝工作在海泊橋暗挖車站內進行，施工空間小、交叉作業多、安全風險大，不亞於『在螺螄殼裡做道場』。」
中鐵十四局項目負責人魏清武介紹，破碎帶是TBM施工的天敵，稍有不慎就可能會帶來地面塌陷、卡機、地面建築物傾斜、管線損壞等嚴重事故，施工難度係數極高。該區間隧道埋深大，地層主要為微風化花崗巖，最大硬度高達100多兆帕，是鋼筋混凝土強度的兩倍，刀具極易磨損。因此，掘進過程中如何減少刀盤保養時間，降低換刀頻率，實現在高抗壓強度硬巖中持續快速掘進，是工程的重點，更是難點。
為了控制好TBM在掘進過程中可能出現的問題，建設團隊先後組織多次專家論證會，結合青島地鐵特有的地質狀況，對TBM的配置、選型、掘進參數等一一進行分析論證，並就掘進過程中可能出現的刀盤卡死、主軸承損壞等情況制定了嚴密的應對措施，有針對性地對掘進參數、泥漿比重及同步注漿等進行調整和改進，不斷優化TBM施工工藝，克服了高強度硬巖施工難題。
在青島市住房和城鄉建設局市政處服務和監管下，在青島市地鐵公司和中國鐵建總部的大力支持下，施工團隊創新採取優化刀盤參數、超前地質監測、破碎帶注漿處理、「遠程監控系統」等多項舉措，嚴格控制掘進參數、吹填碎石、壁後注漿，成功攻克混雜地質難題，實現「零沉降」下穿立交橋。
渣土運輸「升級」：
日進尺31.5米破了國內紀錄
對於地鐵建設來說，渣土運輸是非常重要的一個環節，也是制約TBM掘進效率的一個重要因素。
據統計，TBM掘進過程中高峰期每天產生約1960立方米渣土，傳統地鐵建設使用的礦車作業循環平均45分鐘以上，建設全程共需約2萬次危險吊裝作業，效率低、風險大，設備損耗大。「如果使用傳統的電瓶車運輸，從渣土裝車，再運送至隧道口吊裝出地面，單次作業循環至少45分鐘以上，而全程共需約2萬次危險吊裝作業。」面對這一難題，魏清武和他的團隊創新採用了「連續皮帶機+水平儲帶倉+垂直皮帶機+旋轉型布料皮帶機」出渣系統。
這在國內TBM地鐵隧道施工領域尚屬首次使用。新時報記者了解到，這套出渣系統在安全方面摒棄了垂直提渣和洞內機械水平運輸的安全風險，較傳統的礦車出渣減少了近2萬次的渣土提升和1萬次的機械水平運輸，綜合工效提高了近3倍。中鐵十四局也因此創造了日進尺31.5米的最好成績，這也是國內地鐵施工遠距離TBM日掘進的最高紀錄。
「在TBM掘進的最初一段時間，設備廠家派工程師到現場指導操作，後備梯隊就抓住這個難得的機會把這個『新夥計』吃懂弄透。」宮斌說，現在這批技術人員都成了盾構和TBM施工的「雙料大咖」。TBM現場技術主管謝新華介紹，「有了青島地鐵施工經驗的累積，未來再遇到採用土壓平衡盾構機進行硬巖掘進施工時，便可將盾構機、TBM的施工經驗有效結合，對盾構機掘進施工進行優化，提高施工效率。這也將為山東省內其他城市的地鐵建設提供技術經驗支持。」
(新時報記者柴穎穎 通訊員胡琦)
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濟南地鐵2號線月底前具備通車條件
10月8日，濟南地鐵2號線地質條件最為複雜、盾構施工難度最大的寶長區間順利貫通，2號線全線實現洞通，距離通車目標更近一步。
當時，濟南軌道交通集團建設投資有限公司副總經理種記鑫表示，濟南地鐵2號線寶長區間右線經過372個日夜的「攻堅戰」順利洞通。根據計劃，10月底實現全線軌通、11月10日前全線電通、11月20日前後進行全線行車調試，確保2號線年底具備通車條件。
地鐵2號線通車後，濟南市軌道交通線網將形成「一橫兩縱」的「H」形運營格局。濟南地鐵2號線可與1號線在王府莊站平行換乘、與3號線在八澗堡站實現「L」形換乘，對加強東西城區聯繫、緩解城市交通擁堵具有重要意義。
一般來說，地鐵通車以後還需要進行系統聯調後的非載客運行，即試運行，試運行一般是3個月時間。這是從建設階段過渡到載客運營階段必須經歷的一個中間環節，其間不面向市民售票。試運行結束之後，地鐵進入初期運營階段，也就是正式運營前所從事的載客運營活動。從這時起，市民就可以購票乘坐地鐵了。如果2號線今年年底能夠順利通車進入試運行階段，那麼在明年3月底或4月初，市民或許就可以購票乘坐地鐵2號線了。
(新時報記者柴穎穎)