中国石油管道局盾构技术应用纪实

  [中国石油新闻中心2018-06-27]6月24日，黑龙江省黑河市，承担中俄东线黑龙江盾构隧道掘进任务的盾构机运抵维修现场，开始全面检修作业。至此，这台功勋盾构机已成功构建盾构隧道9170米。16年前，管道局购买这台盾构机时，一名德国销售人员说：“这设备你们穿两条江就差不多该报废了。”如今，管道盾构人通过科技创新实现了配件国产化，这台盾构机的性能参数不仅没有任何问题，而且还提高了盾构机整体的性能指标，使管道局在不同区域和不同地质环境的作业能力都迈进了先进行列。
  洋专家输了一箱啤酒
  随着国家西部大开发、能源结构调整及环境保护等有关政策法规的出台，集团公司决定建设忠县—武汉输气管道工程。如何“牵气龙过江”成了这项工程的焦点难题。
  管道四公司高级顾问、盾构专家李胜新介绍，早在1975年开工建设的鲁宁管道，就因长江天堑的阻隔，使得汇集到江苏省仪征市的原油只能通过长江航道才能运至江南沿岸炼油厂和用油单位。
  面对江面宽阔、地层含水丰富、水压较大、河床地层岩石结构极其复杂的长江，专家们经过多次论证得出结论，盾构法隧道施工工艺是最佳选择。盾，就是支撑开挖面的稳定体系；构，就是构筑地下结构的体系。管道局盾构技术发展16年来，盾构人的足迹遍布祖国大江南北。
  2002年，管道局首台盾构机在湖北宜昌组装，在忠武线穿越长江。“那时人员和技术资料很紧缺，只能跟着洋专家满工地跑，查图纸、翻资料、学知识，不放过任何一个细节。”谈到创业之初的艰难，四公司盾构顶管分公司经理常喜平感慨万千。
  盾构机开始掘进后，参建的几名精通英语的大学生白天跟着洋专家满工地跑，协调盾构施工掘进；晚上拿着从洋专家那儿拷贝来的英文资料，对照盾构机图纸学习。
  为了能尽快独立操作盾构机，现场盾构司机每天下井都带着几张操作面板的图纸，洋专家按哪个钮，他们都在图纸上标注序号，下班后对照电脑记录的掘进参数模拟盾构操作。盾构试掘进结束后，他们找到洋专家，打赌自己可以独立操作盾构机，赌注是一箱啤酒。
  第二天，操作人员对照以往的模拟操作，在长江底独立驾驭盾构机缓缓向前推进。“没想到你们学得这么快。”愿赌服输，德国专家自掏腰包购买了一箱啤酒兑现承诺。
  2004年3月22日，全长1400米的宜昌长江盾构隧道顺利贯通，天堑变通途。盾构技术成功应用于管道建设，“中国石油第一盾”改写了中国管道建设史，一支地下尖兵横空出世。
  再难再苦不打退堂鼓
  2006年2月，管道局建设的仪征—长岭原油管道黄石长江盾构隧道贯通，江苏省仪征市的原油终于可以通过管道输送到长江南岸。2013年12月，南京金陵石化长江盾构隧道提前贯通，这也是管道局第七次利用盾构技术穿越长江。
  “我们和盾构机一样，只进不退。我们发展的过程中有挫折，有痛苦，但是决不打退堂鼓，这是管道盾构人的责任。”四公司盾构顶管分公司党总支书记梅强这样总结团队精神。
  川气东送项目有宜昌、武汉、黄石三处长江盾构，他们遇到了长达635米的卵石层、卵石与黏土过渡层，刀盘主轴承密封圈损坏程度严重，面对困难，他们不仅攻克了带压进仓修复最大磨损量达60毫米大刀盘等技术难题，还实现最高日进尺31米、月进尺436米。
  西气东输二线工程钱塘江盾构，实现了全长2792米隧道无刀具更换，月平均掘进289.2米的“钱塘江速度”，并成功应用“水下破洞法”贯通，填补了行业空白。
  2017年，中俄原油管道二线额木尔河盾构、嫩江盾构相继贯通，管道局在零下40摄氏度高寒地区进行泥水盾构施工，开创了国内高寒地区盾构行业的先河。
  管道局从最初购买第一台机器时让洋专家牵着鼻子走，到如今拥有工法、课题、技术革新、专利等600余项成果。过去机器出现问题，外国专家从动身出发起每小时计费80欧元，到达现场后在设备上画个圈，告知“毛病就在这儿”，维修费用还要再单算。现在，管道盾构团队的创新一次次促使外国专家完善盾构机设计方案。
  方寸之间显身手
  盾构施工要求在一人高的狭小空间内操作机器展示实力。盾构机在进入特殊地层掘进前，技术人员都要进入掘进面检查刀具磨损量。在猫耳洞大小的空间里作业，他们的实际有效工作时间不足3个小时，汗水、泥浆、油污混杂一身，可进仓的员工们没有抱怨，没有退缩，最终顺利完成。
  作为掌握这项核心技术的企业，管道局利用盾构工法修建长隧道能力强、速度快、机械化程度高，能够很好地适应不良地质条件，不仅为中国石油能源战略通道的建设提供了保障，还为中国石化、中国海油和地方管网建设提供了优质服务。近年来，他们还将目光锁定在了城市地下管网的修建、改造、升级上。
  针对关键基础问题和技术难题，管道局开展了一系列攻关。2015年在深圳市某隧道工程建设中，原总包方出现了施工“后遗症”，管道局得知后组织技术人员前往现场，多次与业主沟通交流，盾顶技术获得业主认可。经过95天的连续奋战，这条隧道实现了贯通。
  过硬的技术实力给业主留下了深刻的印象，珠三角非开挖市场纷纷向管道局打开了一扇又一扇机遇之门。2016年，管道局成功中标南海玫瑰园及海斯比排放口整治工程、海绵城市——清溪河污水干管改迁工程，2017年再次拿到滨河大道北侧污水干线管道工程，在市场寒冬期，珠三角非开挖市场收获超过2.5亿元市场大单。
  从“望江兴叹”到现在的“与江河共舞”，时间跨越了40年。常喜平说：“现在的大江大河，对我们来说都不再是不可逾越的鸿沟。再复杂的地质，再大的困难，我们都不惧怕，因为我们有盾构，我们有实力为条条管道打通咽喉，为祖国‘加油’，为民族‘争气’！”