雅萬高鐵將亮相G20,我國出口最大直徑盾構機助力
王恺雯
(觀察者網訊)今年以來,全線採用中國技術建造的印尼雅萬高鐵項目捷報頻傳,為明年6月建成通車奠定了堅實基礎。在11月15日至16日舉行的二十國集團(G20)領導人巴厘島峯會期間,雅萬高鐵的建設成果將亮相展示。
連接印尼首都雅加達和第四大城市萬隆,全長142.3公里,設計時速350千米/小時,雅萬高鐵是印度尼西亞乃至整個東南亞地區第一條高速鐵路。項目建成後,兩端車程將由原來的3個多小時縮短至約40分鐘。
這是“一帶一路”倡議和中印尼兩國務實合作的標誌性項目,也是中國高鐵從技術標準、勘察設計、工程施工、裝備製造,到物資供應、運營管理和人才培訓等全方位整體走出去的“第一單”。
綜合中新財經、中交天和微信公眾號等14日消息,由中國交建全資子企業中交天和自主研發的中國出口海外最大直徑盾構機,在整個項目中扮演了重要角色,助力雅萬高鐵早日實現全線通車。

當地時間2022年11月9日,由中國製造的動車組行駛在雅萬高鐵試驗段線路上 圖源:人民視覺
助力雅萬高鐵建設的盾構機有多硬核?
雅萬高鐵1號隧道全長1885米,最大埋深26米,盾構段長1469米,是整個高鐵項目建設的“咽喉”工程,也是中國企業在海外承建的首條高鐵盾構隧道。
出口並用於雅萬高鐵的盾構機刀盤直徑13.19米、總長約101米、重2600餘噸,為中國當時首台出口海外高鐵用超大直徑盾構機,也是當時東南亞地區最大直徑的泥水加壓平衡盾構機。
雅萬高鐵1號隧道地質以黏性土、山灰膠結狀圓礫、砂類土、細礫土為主,地下水位高、地表水豐富,洞身經過火山堆積層,巖體破碎,自穩能力差。隧道還下穿構築物密集區、高速公路及其互通匝道,並側穿兩座建築等。隧道施工條件極為複雜,施工難度及風險極高。

用於雅萬高鐵1號隧道的盾構機於2018年9月下線 圖源:中交天和微信公眾號
針對複雜地質條件,中交天和採取獨有的超長距離不換刀技術及適宜的刀盤防結泥餅設計、泥水系統分層逆洗技術、智能防沉降控制技術、泥水循環系統自動控制等當時的世界先進技術和首創技術,不僅創造了海外超大直徑盾構機單月掘進322米的記錄,還實現了超大直徑盾構機穿越始發點、預定刀具檢查點、接收點三個加固區共八道混凝土承重牆;按設計標準每把刀具磨損量預計到50毫米即需換刀,實際最大磨損量僅35毫米,平均磨損量僅12毫米,堪稱當時超大直徑盾構機施工創舉。
據瞭解,項目團隊僅用22天就完成盾構機井下組裝並進入整機調試環節,併為當地和甲方培養百餘名盾構技術人員。
用於雅萬高鐵1號隧道的盾構機於2018年9月下線。2019年1月初,這台超大直徑泥水平衡盾構機漂洋過海,從中國上海運抵雅加達。2019年10月15日,盾構機正式始發。2020年12月15日,雅萬高鐵1號隧道實現順利貫通。

盾構機刀盤 圖源:中交天和微信公眾號
20年,中國盾構機的逆襲之路
國產盾構機再次出色完成任務的背後,是近年來我國盾構機在設計研發、生產製造等方面不斷取得創新突破。
20年前,在重大工程施工中,我國的盾構機一直依賴國外進口。但到2021年,國產盾構機在國內市場佔有率已超過九成,全球市場份額接近七成。
世界上第一台盾構機是法國工程師布魯諾爾在200多年前發明的。1997年,為了建設西康鐵路秦嶺隧道,我國動用了從德國引進的8.8米直徑盾構機,這是我國首次使用大型盾構機開掘。
盾構機施工不僅效率大幅提升,而且施工過程安全性大大提高。但是,在享受安全高效的同時,中國人也不得不接受高昂的設備費用和並不順暢的售後服務。
在這樣的背景下,2002年,包括盾構機在內的一批工程機械裝備研發被列入國家高技術研究發展“863”計劃,校企聯合開始破解盾構機生產背後的密碼。
2004年,我國可以實現軟土作業的國產地鐵盾構機“先行號”在上海成功下線。2008年4月,我國第一台可以在複雜地質中作業的“中國中鐵一號”在河南成功下線,2009年,它成功完成了天津地鐵3號線的相關路段施工。2012年,成都地鐵2號線、4號線開工建設,國產地鐵盾構機成功掌握了我國西部富水砂卵石地層盾構機施工的技術……
2009年8月20日,“中國中鐵一號”複合式盾構機模型亮相北京國際軌道交通技術展 圖源:視覺中國
2013年後,隨着共建“一帶一路”的推進,中國盾構機迎來了新的發展契機,如今已經遠銷30多個國家和地區。
2018年3月,由中交天和自主研發的超大直徑盾構機在常熟順利下線,被用於孟加拉卡納普里河底隧道項目。盾構機的刀盤直徑達12.12米,長94米、重2200餘噸。是當時中國出口最大,也是南亞地區使用最大的直徑盾構機。
2019年12月,直徑9.86米、總長約115米,應用於巴黎地鐵的兩台大直徑土壓平衡盾構機在中鐵工程裝備集團鄭州基地正式下線,這意味着中國盾構順利進入全球頂級高端市場。
2022年4月,中鐵裝備製造的土壓平衡盾構機順利通過海外客户驗收,這也是中國盾構機首次出口葡萄牙,將應用於葡萄牙首都里斯本排水隧道項目。11月7日,由中鐵裝備研製的“中鐵1079號”土壓平衡盾構機順利下線,將應用於土耳其迪亞巴克爾省的錫爾萬排水隧道項目。該設備開挖直徑11.16米,是我國出口土耳其的最大直徑土壓平衡盾構機。
目前國產最大直徑盾構機為中交天和自主研發製造的“聚力一號”,該盾構機開挖直徑16.09米,整機總長約140米,總重量約5000噸。這台“鋼鐵巨獸”正參與江陰靖江過江通道隧道建設,每天最多可掘進20米。

2022年4月29日,由中交天和自主研發製造、國內最大直徑盾構機“聚力一號”順利始發 圖源:中交天和微信公眾號
全線採用中國技術的雅萬高鐵
雅萬高鐵作為中印尼發展戰略對接和共建“一帶一路”的旗艦項目,出彩的不只是盾構機,整個工程也是中國高鐵全系統、全要素、全產業鏈走出國門“第一單”。
據中央紀委國家監委網站11月15日報道,雅萬高鐵項目相關負責人介紹,全系統是指雅萬高鐵路基、軌道、橋樑、隧道、接觸網、通信信號、列車控制、動車組、客服等各個子系統全部採用中國標準;全要素是指雅萬高鐵勘察設計、工程施工、裝備製造、運營管理、經營開發等高速鐵路建設運營全過程全面採用中國方案;全產業鏈是指雅萬高鐵採用的工程機械、接觸網、鋼軌、動車組、通信信號、列車控制等裝備全部由中國企業生產製造,覆蓋高速鐵路領域上中下游產業鏈。
全系統、全要素、全產業鏈走出國門並不容易。僅從地質條件來看,雅萬高鐵所在的爪哇島區域多地震和火山,而萬隆則處在區域沉降段,沿線雨量極為豐沛,氣候複雜多變,山川溝壑縱橫,岩層地質複雜。
中國中鐵相關負責人介紹,雅萬高鐵全線橋樑長度佔比61.5%,隧道長度佔比11.7%,路基長度佔比26.8%。在複雜的條件下,中國建設者運用智慧梁場建造技術建成了58座橋樑,使用中國技術和裝備成功貫通了13座隧道。
此外,雅萬高鐵要在印尼特殊的氣候和地形條件下按時速350公里運行,對列車也提出了新的要求。作為中國首次出口國外的高鐵列車,雅萬高鐵列車依託復興號中國標準動車組先進成熟技術,適應印尼當地運行環境和線路條件,融合印尼本土文化,進行適應性改進,充分滿足雅萬高鐵的運營需求。

2022年8月21日,首批高速動車組和綜合檢測車在青島港裝船啓運,將通過海運發往印尼 圖源:視覺中國
今年8月5日,雅萬高鐵高速動車組在青島下線;8月21日,首批高速動車組和綜合檢測車在青島港裝船啓運。9月1日晚,首列高速動車組和綜合檢測車運抵印尼雅加達港,預計本月底前,還有四列高速動車組運抵雅加達。
11月9日,雅萬高鐵試驗段接觸網熱滑試驗成功進行,試驗中全面檢測了試驗段牽引供電系統各項功能。據中方施工聯合體介紹,相關指標參數表現良好,完全符合設計要求,這為下一步動態檢測創造了條件。
根據計劃,雅萬高鐵11列高速動車組列車將於明年年初前全部運抵印尼,為明年6月開通運營做好準備。
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