盾構法施工全視頻(盾構法動畫演示)

盾構機是一條“鐵牙、青銅牙”的“機甲龍”。它的長度可達數(shù)百至數(shù)百米，“重量”可達數(shù)百至數(shù)千噸。每月可挖掘隧道約300米。這是一項跨越山川的大型工程。胡亥的“法寶”。10多年前，中國盾構機市場仍以進口產(chǎn)品為主。“國外盾構機”每臺往往價值數(shù)億元。遇到“囂張”的賣家，國內(nèi)買家往往會花很多錢。發(fā)貨、使用、售后服務也要看賣家的“面子”。

難道盾構掘進機無法擺脫進口依賴？有些中國人不相信這個“邪”！十多年來，中鐵重工、中鐵裝備等企業(yè)聯(lián)合科研機構不斷攻關，在盾構機領域實現(xiàn)了翻身仗。如今，中國制造的盾構機占據(jù)了國內(nèi)90%左右的市場、全球60%左右的市場，一舉改變了世界盾構機市場，涌現(xiàn)出不少“盾構大師”。

中鐵第五工程局電城通信公司盾構施工研究所副所長李吉是一位“盾構掘進大師”。李季，35歲，中等身材，氣質優(yōu)雅。13年來，他帶領團隊用盾構機以毫米級精度從地面鉆巖挖土，途經(jīng)長沙橘子島、南京秦淮河古建筑、沉陽青年街?！蔀榈叵驴臻g開發(fā)的“先鋒”。

害怕

李吉和他的同事們大部分時間都在各種盾構機內(nèi)外奔走，檢查關鍵部件，討論刀盤選型和配置，極其忙碌的機器建造和維護。

工作之余，李季不僅照顧徒弟，還教導學生。在與貴州鐵道技師學院實習生交流時，他說：“要把課本上學到的知識與實際結合起來，把圖紙與實物進行對比，這樣才能更好地操作?！?/p>

從實習生焦急的表情中，李吉看到了13年前的自己。

2009年7月，李吉畢業(yè)于成都理工大學控制、測量技術與儀器專業(yè)，獲學士學位，加入中鐵第五工程局，分配從事盾構隧道施工。

在沉陽地鐵2號線盾構施工現(xiàn)場，李吉第一次看到盾構機時感到有些害怕。

“盾機好強大啊！”李吉說道。那一刻，他的大腦一片空白。盾構機集光、機、電、流體、傳感、信息技術于一體。它需要掌握的知識極其復雜。你在學校學到的東西還不夠！

在長沙軌道交通2號線西延線盾構施工現(xiàn)場，記者順著長長的鐵質自動扶梯深入地下施工現(xiàn)場。到處都有安全警示標語和標志。嚴禁吸煙等行為，但盾構掘進操作人員在工作人員區(qū)域內(nèi)允許嚼口香糖等咀嚼零食。中鐵第五工程局機電城通公司副總經(jīng)理陳世軍表示，此舉是為了緩解操作人員的緊張、疲勞和焦慮。

液壓馬達驅動刀盤旋轉，盾構機前進。切割下來的石塊和泥土填滿渣倉，通過螺旋輸送機、皮帶輸送機、渣倉、小火車、豎井……運到地面，這一切，都會因為各種復雜的因素而變得充滿變數(shù)：地層軟硬差異、地層節(jié)理裂隙情況、地下水位高低、地面重要建筑物、盾構機本身的狀況和故障等，至少會影響施工速度，最壞的情況下會造成安全風險。

李吉直言，每時每刻，當所有“盾構隧道人”刷卡進入隧道施工通道、深入地下、步入盾構隧道作業(yè)崗位時，他們的責任就比泰山還重。如果稍有失誤，后果不堪設想。在我職業(yè)生涯的初期，我的恐懼一度讓我“不敢推，不敢動”。

敬畏

在世界工程機械領域，盾構機是大型、“精致”、動力強勁、“精致”的高度復雜裝備。價格昂貴，但使用壽命不長（通常在地下挖掘10公里至15公里左右后需要更換）。隧道工程的成效和隧道工程的質量與第一工地“盾構掘進工”的水平密切相關。

李吉說，在他職業(yè)生涯初期，盾構掘進設備主要依靠進口。如果出現(xiàn)重大故障，必須聘請外國專家進行修復?！皬摹鈬鴮＜摇x開海外辦事處的那一刻開始計費，每小時幾千美元。維修等售后服務，還得計算時差、看日歷。”、信息，了解外籍人員的假期情況，安排好作息時間，避開他們的休息時間?！?/p>

懷著“懂”TBM和技術獨立的愿望，李吉潛心勤奮學習、實際操作。

白天，他跟著師傅熟悉設備，摸索操作，仔細對照圖紙，了解盾構機的結構和部件。晚上，我看字典里的外文說明，查資料，看圖紙，加深印象。地下盾構施工現(xiàn)場潮濕、炎熱、黑暗、枯燥、嘈雜，但李吉卻樂在其中，經(jīng)常加班。

“我的書桌和床頭基本上都堆滿了圖紙。我經(jīng)常熬夜，抱著圖紙入睡，開始新一天的工作?！崩罴f，盾構機的主要功能是挖掘土石方，因此他自學并學習了土木工程技術和巖石知識。

深夜的技術室里，同事們總能看到李吉在核對圖紙和資料。

經(jīng)過一年的實習，李吉寫下了十幾本厚厚的工作筆記。又一年過去了，他的應用能力、洞察能力、操作能力都有了明顯的提升，現(xiàn)在已經(jīng)能“上手”操作盾構機、排查故障了。

控制

作為一名“盾牌建造者”，李寄生逢其時。一大批基礎設施建設項目上馬，他得以南遷參與一系列大型項目的建設。從大連地鐵、鄭州地鐵、南京地鐵到長沙地鐵，他迅速成長為企業(yè)的骨干力量。

“工作13年里，壓力最大的時期是2011年的大連地鐵項目?！崩罴貞?，這是他第一次獨立操作TBM，“壓力很大”。

但這個初出茅廬的重慶小子的表現(xiàn)給同事們留下了深刻的印象，初步奠定了他在盾構機行業(yè)的“地位”。

大連地鐵103標準盾構施工任務艱巨。盾構機不僅要穿越復雜地層，還要穿透地面主干道和高層建筑。

“小心，小心，頭頂上是繁華的街道，容不得任何閃失?！崩罴嬲]自己。

盾構隧道穿越西安路旁長隆大廈時，隧道段上部全為風化巖，下部為硬巖。需要空倉排水才能推進。一旦排水處理不當，可能會導致建筑物沉降。李吉認真研究施工工藝，及時調整開挖參數(shù)，確保盾構機開挖姿態(tài)穩(wěn)定，最終安全順利通過。

陳世軍記得，有一次，“韶山二號”的螺旋輸送機在檢修時遭遇了進水的危險。維修人員見狀紛紛撤退。李吉帶頭跳入水中修復和保護設備。“他不畏艱險、勇往直前的精神給我們留下了深刻的印象?！?/p>

關閉

13年來，李吉多次高質量完成盾構機拆裝、維修和調試，累計完成盾構隧道米。豐富的操作實踐，讓盾構機逐漸成為李吉能運用自如的工具。他對TBM的情感也從“恐懼”、“敬畏”轉變?yōu)椤翱刂啤?、“親密”。

盾構機關鍵部件技術難點不斷攻克，國產(chǎn)超大直徑盾構機不斷問世，技術加速更新……國產(chǎn)盾構機的發(fā)展不斷為李克強創(chuàng)造新機遇。季先生和他的同行們，也提出了更高的要求。

“設備越來越先進，城市地下空間開發(fā)工程越來越復雜，地鐵盾構施工要解決一個又一個問題，只有不斷學習才能適應。”李吉說。

在南京地鐵3號線上，為保障秦淮河古建筑和繁華街道下盾構隧道的安全施工，李吉創(chuàng)新性地采用了鋼箱凍結起爆技術，填補了技術空白。

長沙地鐵3號線，盾構機為了多次穿越湖泊、溶洞，克服巨石、淤泥地層、風化巖等軟硬不均勻地層，需要在常壓和帶壓下多次換刀。李吉帶領團隊論證技術方案，大膽創(chuàng)新施工工藝，多次實現(xiàn)施工突破。

防跳枕、高性能膨潤土泥膜生產(chǎn)設備、帶強制脫軌制動裝置的電瓶車、盾構施工裝渣裝置……李吉積極組織開展盾構施工科研攻關，先后獲得國家專利證書。17項。

隨著時間的推移，我國盾構機超期服役問題日益突出。維護、清洗、固化、調整、潤滑、防腐……舊設備的維修保養(yǎng)面臨一系列新的挑戰(zhàn)：調試過程中發(fā)現(xiàn)新問題，需要重新拆卸；無法直接模擬盾構機掘進過程中關鍵部件的實際工況，導致維護質量無法檢查。一旦出現(xiàn)損壞或修復不合格，將耗費大量的人力、物力、時間，嚴重影響施工效率；重復吊裝和維護質量無法檢驗，導致時間成本、人工成本和安全風險急劇增加……

李吉帶領團隊攻關，研發(fā)的創(chuàng)新技術“基于PLC的盾構關鍵部位檢測裝置”已日趨成熟，現(xiàn)已獲得國家專利。未來有望解決上述問題，縮短盾構設備的維護時間，降低維護成本。

自加入盾構掘進行業(yè)以來，李吉曾榮獲全國首屆“盾構掘進工匠”等榮譽。2019年，國家級李濟技能大師工作室成立。如今，工作室正在積極探索校企合作、產(chǎn)教融合的教學模式。

近年來，李吉帶領團隊為公司培養(yǎng)了一批優(yōu)秀的技術人員?！拔覍W徒最常見的要求就是勤思考、多問問題。這是我從‘門外漢’成長為‘盾牌建造者’的關鍵‘秘訣’?！崩罴f道。（記者蘇曉舟、譚暢）