□楚天都市报极目新闻记者 吕锐 通讯员 任志宏 张玺
5月29日上午,湖南长沙。随着帷幕缓缓拉开,一台相当于5层楼高的钢铁巨兽震撼亮相——刀盘之上,一匹背负星图的“龙马”昂首欲腾,气势磅礴。由中铁十一局和铁建重工联合打造的超大直径盾构机“焦平一号”正式荣耀出厂。不久后,它将奔赴中原,投身于世界最大直径土压平衡盾构高铁隧道——焦平铁路邙山隧道的建设之中。
龙马出征 扛起“东方金字塔”之重
“焦平一号”的刀盘涂装以“龙马”为主题,灵感源自《河图》神话。上古时期,龙马背负星图跃出黄河,伏羲据此画出先天八卦,开创了河洛文明。如今,这匹“龙马”跃然刀盘中央,既承载着护佑河洛大地的千年寓意,也象征着建设者扎根这片厚土、攻坚克难的坚定信念。
为何要在邙山修隧道?这得从一条重要的高铁说起。焦平铁路是我国“八纵八横”高速铁路网呼南通道的关键组成部分,全长约230公里,设计时速350公里。其中,由中铁十一局承建的邙山隧道,是全线必须啃下的“硬骨头”——它不仅是控制性工程,盾构区间更是长达4970米,隧道开挖直径达14.57米,采用单洞双线设计,是目前世界最大直径、超长距离的土压平衡盾构高铁隧道。
而邙山,也绝非寻常之地。它位于洛阳市北,是崤山的余脉,海拔虽仅300米左右,却素有“生在苏杭,葬于北邙”之说。从东周到五代,40多位帝王、千余名达官贵人长眠于此,古代墓葬数十万座,号称“无卧牛之地”,是中国埋葬帝王最多、最集中的地方,被誉为“东方金字塔”“中国帝王谷”。在这片文物密集、地质复杂的土地下穿行,难度可想而知。
“中原第一盾” 硬核参数破解极端难题
“焦平一号”整机总长约110米,总重约3500吨,装机功率达10000千瓦,是中原地区首台投入高铁建设的超大直径盾构,堪称“中原第一盾”。它将“切削—出渣—衬砌—注浆—监测”一体化连续作业能力集于一身,综合性能处于国内领先、国际先进水平。
为什么要专门打造这样一台“国之重器”?因为邙山隧道盾构施工面临“一大、二长、三难”的极端挑战,每一项都直指行业技术极限。
“一大”:开挖直径14.57米,开挖断面面积超167平方米。超大直径意味着结构受力复杂、掘进稳定性要求极高,对设备整体刚度、强度和耐磨性能提出了顶级要求。
“二长”:盾构区间全长4970米,是国内鲜有的高铁超大断面独头掘进隧道,长距离连续作业,对主驱动、刀具和磨损系统提出严苛考验。同时,作为全线关键控制性工程,施工进度直接影响线路通车时序,攻坚压力突出。
“三难”更是层层加码。第一难是分体始发组织难:始发井仅54米长,场地狭窄,超大直径盾构只能分体始发,主机与后配套分段组装、分步调试,管线对接和姿态控制难度国内罕见。第二难是敏感环境沉降控制难:隧道施工需攻克“三群、两线、一所”重大风险源——重点文物保护单位群、密集居民区群、工矿企业群,焦柳铁路、连霍高速等,地表沉降必须严格控制在毫米级。第三难是复合地层稳态掘进难:隧道穿越黏质黄土、粉质黏土、细砂等多元复合地层,软硬交替、强度悬殊,极易出现刀盘结泥饼、刀具剧烈磨损、土仓滞排、掘进卡顿等难题。
七大核心技术 为世界难题开出“中国药方”
面对“一大二长三难”,建设团队没有退路,只有创新。从2025年10月启动生产,到2026年5月成功出厂,7个多月精密制造中,“焦平一号”搭载了七大定制化核心技术、20余项创新设计,全方位破解世界级施工难题。
值得一提的是,后期详勘中发现大面积钙质胶结层与漂石后,团队迅速启动刀盘方案重大调整,2个月打造出国内首款适配软硬复合胶结地层的超大直径盾构刀盘。该刀盘采用8主梁加8面板复合式结构,配备“滚刀+齿刀+切刀”组合刀具,刀盘表面覆盖碳化铬复合耐磨板,耐磨性能提升40%。同时,刀盘布置了20处渣土改良喷口,配合主动搅拌棒、中心搅拌器及高压冲洗系统,有效防止黄土结泥饼。
在掘进控制方面,“焦平一号”搭载了多层次复合注浆系统,总注浆能力达每小时100立方米,可将地表沉降控制在毫米级。设备还配备了同步推拼系统,单环施工时间从127分钟压缩至97分钟,效率提升近三成。此外,它还集成了气压辅助掘进与盾构AI智能管控平台,可实时采集大量掘进数据,实现自动监测、预警、调控和故障智能诊断,推动盾构施工向智能化升级。
据中铁十一局焦平铁路邙山隧道项目负责人陈建介绍,“焦平一号”出厂后,将拆解为上百个部件,通过专业运输方式运往施工现场。目前始发井及配套工程已基本就绪,设备进场后将由80余人的专业团队组织组装调试,预计7月底正式始发掘进。
大国重器已就位 构建高铁大盾新标杆
“焦平一号”的荣耀下线,是中铁十一局深耕大盾构领域、引领行业智能建造的又一力证。作为全国唯一全面实行“设备自有、队伍自管、生产自控”三自管理模式的建筑央企,中铁十一局手握70余台套全系列隧道掘进机、3000余名自有产业工人,构建起从智能选型、智能驾驶到自动生产、能耗智控的八大智能建造模块。其“大盾构隧道智能建造管理”场景,更是入选国务院国资委首批中央企业人工智能战略性高价值场景,为建筑施工领域唯一获此殊荣者。
从甬舟铁路世界最长海底高铁隧道,到成渝中线、深江铁路等20余项国家重点工程,十一局人用“零渗漏、零错台、零破损、零上浮、零沉降”的高品质目标,一次次刷新行业纪录,向着“做全球数智盾构领航者”的目标坚定迈进。
焦平铁路全线建成后,将在河南境内形成纵贯南北的高速铁路大通道,进一步完善“米”字形高铁网。作为全线控制性工程,邙山隧道的顺利推进,直接关系通车时序。如今,“龙马”已出长沙,不日将抵中原。