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满仓风险 “钢铁巨龙”穿过隧道即成型全球最大直径双护盾TBM“越喜号”来了！｜封面头条

封面新闻记者曹菲张奕丹见习记者付珍玉洁摄影报道海报制作李潇雪蒋林函（实习）

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9月24日，全球最大直径双护盾TBM“越喜号”在四川成都正式下线。

这台刀盘直径13.01米、整机长220米、总重3500吨的“钢铁巨龙”完成调试，已整装待发，将首次用于国内高速公路隧道主洞施工，掘进国内在建最长、18.4公里的高速公路隧道——四川金口河至西昌高速公路（简称“金西高速”）越喜隧道，标志着我国隧道施工装备制造达到全球先进水平。

这台“世界之最”隧道掘进机如何打造？国内高速公路隧道主洞采用TBM施工零的突破如何达成？TBM又是如何边掘进边拼装管片，实现机器开过隧道即成型的？连日来，封面新闻记者进行了探访。

全球最大直径双护盾TBM“越喜号”下线。张奕丹摄

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零的突破

国内高速隧道主洞首次使用TBM

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何以实现？

回答这个问题之前，先要认识TBM。

TBM（Tunnel Boring Machine）的中文名是全断面硬岩隧道掘进机，类似地铁盾构机，只不过盾构擅长软土，它专啃硬岩。相比传统钻爆法，TBM从山体穿过后隧道即成型，不需要爆破、开挖，效率更高。

蜀道集团公路设计院公司隧道分院院长林国进介绍，截至2024年年底，国内2.87万座公路隧道中，引入TBM施工的只有10座，且都是在辅助坑洞——主洞上方或旁边打的小洞，来增加作业面，配合主洞施工。

可见，TBM在公路隧道施工中尚属新方式，用在主洞更是前所未有。这一次，为何能够实现零的突破？

先看必要性。金西高速越喜隧道全长约18.4公里，是国内在建最长的高速公路隧道。其中11公里穿越敏感区，无法在地表打辅助坑洞增加作业面。“如果只从两端开挖工期会很长。从节约成本考虑，必须使用TBM。”林国进说。

再看可行性。作为越喜隧道总设计师，林国进把隧道选在安宁河断裂带和越西河断裂带之间的稳定区域，隧道岩性也以紫红色砂泥岩为主，不软不硬，适合TBM施工。

越喜隧道走向示意图。蜀道集团公路设计院公司供图

那为什么不像过去一样，把TBM用于平行导洞呢？林国进说，原因有二：一是在平行导洞使用，等于多打了一个洞，成本会增加，且导洞打通后才能辅助主洞，提升工效有限；二是四川乃至全国的公路隧道建设，需要在原有经验的基础上开拓创新、突破技术。综合考量，才有了现在左洞采用TBM、右洞采用全工序机械化钻爆法的施工方案，既节约了工期又可控制成本。

越喜隧道左右洞断面效果图。蜀道集团供图

然而，零的突破并不容易。从提出设想到最终拍板，前后用了8个多月的时间。林国进带领团队反复论证，先后制作了46版汇报方案，才促成方案落地。

量身定制

10个月打造全球最大直径双护盾TBM

不同于以往利用原有设备改造，“越喜号”是由蜀道集团联合中铁装备从头开始全新打造的，且根据隧道特点进行了量身定制。

9月21日，封面新闻记者来到成都市新津区中铁智能装备制造基地，探访这台“钢铁巨龙”——“越喜号”TBM。站在厂房门口，首先映入眼帘的是直径13.01米、约4层楼高的巨大刀盘，它让“越喜号”成为世界最大直径双护盾TBM。

“越喜号”航拍图。蜀道集团供图

整机长220米，相当于一列标准高铁动车组（8节车厢）的长度。总重达到3500吨，约等于800头成年亚洲象的重量。设备由刀盘、盾体、主驱动、主推进、管片拼装、钢排架拼装等37个系统组成。

“越喜号”效果图。蜀道集团供图

近距离观察刀盘，并不是人们想象中的刀片。面板采用高强度结构钢，全盘布置83把19寸滚刀。“越喜号”穿山时，靠的是向前的推力和刀盘旋转挤压破碎岩体、向前掘进。

镶齿滚刀细节图。曹菲摄

TBM掘进最害怕的是卡机，蜀道集团四川路桥集团副总工程师、技术中心主任康海波介绍，为了避免这一问题，“越喜号”做了诸多特别设计：最前端的主机是锥形的，前大后小像个楔子，万一围岩收缩，机器与洞壁之间仍留有空隙，不会被死死箍住；滚刀最大可扩挖15厘米，相当于隧道比机身多挖出一圈“余量”，岩层后续变形时，先挤占这15厘米空隙，不会卡住机身；机器的最大脱困推力为16000吨，是向前主推力的2倍，机身一旦卡住，可以爆发出近两倍的“自救”力量，把自己从岩体里拽出来。

记者看到，滚刀上有齿状凸起，这是为了防止打滑；刀盘上装有喷水装置，可以冲刷黏附的泥浆，防止结泥饼。不仅如此，“越喜号”还能完成不同厚度管片的拼装，是世界首台实现不同厚度管片施工的护盾式TBM。