盛夏的黄河岸边,热浪翻涌。昨日上午,黄河南岸、邙山脚下,焦济洛平高铁邙山隧道施工现场,“焦平一号”盾构机刀盘缓缓转动,犹如一条钢铁巨龙,开始向山体深处挺进。
这标志着世界最大直径土压平衡盾构高铁隧道——邙山隧道正式进入盾构掘进阶段,全线“咽喉”工程按下快进键。
量身定制智慧掘进利器
邙山隧道是焦济洛平高铁全线的控制性工程之一,全长6340米,其中盾构段长达4970米。它是目前世界在建长度最长、直径最大的土压平衡盾构高铁隧道,它的施工就像一次在“地质博物馆”里穿行的极限挑战。
承建单位中铁十一局项目大盾构总工程师张沛然介绍,隧道需连续穿越黏质黄土、粉质黏土、粗圆砾土和钙质胶结层等多种复合地层,局部还藏着大直径坚硬漂石。而地面上方,就是举世闻名的邙山陵墓群核心保护区、繁忙的焦柳铁路和连霍高速,任何微小扰动都不容出现。
面对如此复杂的“地质博物馆”和近乎苛刻的沉降要求,建设团队为邙山隧道量身定制了“焦平一号”盾构机。这台“巨无霸”的精妙之处,在于它的“牙齿”。张沛然说,团队创新采用“滚刀+齿刀+切刀”的组合刀具配置方式,就像针对不同材质的食材,同时预备了斩骨刀、切片刀和剔骨刀,可在掘进过程中自如切换,让坚硬漂石层、密实胶结层与松软黄土层都不再是掘进阻碍。
为了让这副“牙齿”始终保持锋利,盾构机还搭载了刀盘刀具数字孪生模型。这一技术相当于在电脑里克隆了一个虚拟刀盘,能够实时反映真实施工状态,精准预测刀具磨损程度,提醒何时“换牙养护”,让长距离掘进中的刀具更换从“经验判断”变为“数据驱动”,大幅降低了意外停机风险。
极限始发与毫米级智造
真正体现盾构施工科学性的,是它穿越邙山陵墓群的“绣花功夫”。建设方为盾构机集成了智能辅助掘进系统与盾构垂域大模型,如同给它装上了一套极其敏锐的神经中枢。掘进中,系统实时采集地层参数,自动调控土仓压力与掘进姿态,同时启动自主研发的智能化同步注浆系统,让浆液像精准的“填充剂”,随掘随注,及时支撑住周围土体,确保地表沉降被控制在毫米级安全阈值内。
施工效率与作业安全在这条隧道的建设中实现了巧妙平衡。“焦平一号”所采用的同步推拼技术,实现了“边掘进边拼装管片”,就像一边向前钻探,一边同步用预制好的盾构管片给隧道贴上一层坚固的“金钟罩”,整体施工效率由此提升约30%。
撑起这条隧道的盾构管片,同样出自智慧之手。中铁十一局建成投产的邙山隧道管片厂,是目前河南省生产规模最大、技术标准最高的大直径盾构管片预制基地。厂内全面采用自动化、智能化、机械化、信息化“四化”工艺,每一环管片的弧面平整度都可控制在正负1毫米之内,粉料配比误差不超过1%。“这些精密度极高的混凝土构件,将为穿梭地下的高铁构筑起刚柔并济的坚实屏障。”张沛然说。
步步为营点睛中原高铁网
眼下,盾构机正隆隆掘进,背后却是历时一年有余的缜密铺陈与精心筹备。从蓝图擘画到破土起跑,邙山隧道已稳稳迈过多个决定性的关键台阶——
2025年6月28日:邙山隧道盾构工作井正式破土施工,以“矿山法+明挖工作井+盾构法”组合模式打开局面,这一咽喉工程就此迈出至关重要的第一步。
2025年12月15日:盾构始发井地下连续墙全部完工。这道深入地下数十米的钢筋混凝土“长城”,为后续巨型盾构机的安家筑牢了根基。
2026年3月11日:隧道全线完成首板二次衬砌浇筑。这相当于为毛坯状态的洞窟穿上了一层永久性“钢筋混凝土内壳”,标志着工程由开挖支护全面转入结构成型阶段。
2026年7月9日:重达406吨、绘有龙马图腾的盾构机刀盘,在狭小斜坡场地内以空中转体工艺平稳吊装下井,对位误差被精湛的测量工艺锁在2毫米以内,恰似为巨龙装上利齿。
从更高视角俯瞰,邙山隧道的掘进,正是焦济洛平高铁建设画卷中的点睛之笔。
焦济洛平高铁全长约230公里,设计时速350公里,是国家“八纵八横”高速铁路网呼南通道的关键组成部分。它由河南城际铁路有限公司建设、中国铁设总承包,如同一条强劲的钢铁纽带,将焦作、济源、洛阳、平顶山4座城市紧密串联,并在洛阳与既有郑西高铁形成“十”字交叉,全面融入河南“米”字形高铁网。
未来线路通车后,沿线居民的时空距离将被极大压缩,区域间的产业协作、人才流动和文旅融合也将迎来崭新机遇。这条高铁不仅是一条交通大动脉,还将为区域高质量发展注入强劲动能。
洛报融媒记者 郭学锋/文 洛报融媒首席记者 张怡熙 通讯员 陈克易 刘刚/图