八大员新闻快讯：探秘大国重器!“京华号”盾构机如何低碳掘道

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你有想过，一条长约7.3公里的地下隧道是怎样诞生的吗?传统印象中，隧道掘进是百千工人挥钎凿山、打眼放炮，施工现场石块滑落、尘土飞扬。然而在如今，实际情况已完全不同。

近日，记者跟随中国记协、中国行业报协会组织的2022年“新春走基层”媒体采访团，来到中铁十四局北京东六环改造工程现场。在这里，“京华号”盾构机即将掘进到地下59米深处，2400米的隧道已然成型。

大国重器助力交通改造

东六环改造工程，对提升北京市交通服务水平、促进京津冀区域交通一体化、构建综合交通体系具有重要意义。其中京津公路至潞苑二街段为隧道段，盾构段长度7336米，盾构隧道直径15.4米，为北方直径最大盾构隧道。

盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机，主要用于铁路、公路、地铁等基建项目。顺着竖井电梯而下，来到地下30米的平台，在隧道前端，记者看到了直径16.07米、长150米、重4300吨的“京华号”盾构机，看到了这座东六环改造盾构西线隧道主力军的真实面貌。

“京华号”由五组台车相连构成，五组台车功能各不相同。“‘京华号’盾构机掘进时，开挖、排土、出渣、支护、衬砌、封固等环节一气呵成，隧道主体结构能够实现一次成型。”中铁十四局北京东六环改造工程项目部项目负责人孙旭涛告诉记者。

2020年9月27日，“京华号”在长沙下线，一跃成为世界第三大开挖直径盾构机，标志着我国超大直径盾构成套技术跻身世界前列。而在北京东六环改造项目盾构西线隧道施工过程中，“京华号”盾构机需要穿越砂土、富水高致密砂层、粉土及黏性土交互层等复杂地质。

为了破解技术难题，“京华号”采用第四代常压换刀、伸缩主驱动、超大直径重载管片高效倒运及拼装技术、高效大功率泥水环流系统、高精度开挖面气液独立平衡控制等多项核心技术，克服工程面临超大直径、超长距离、超深覆土、超敏感环境等施工难点，有效保证了施工进程。

中铁十四局第一代“盾构机长”陈鹏告诉记者，2021年5月18日“京华号”盾构机正式始发，2021“京华号”盾构机掘进突破2000米大关，目前盾构机已掘进至1200环，成型隧道2400米。

循环系统保证现场清洁

盾构机不断向前掘进，但在施工现场却干干净净，一尘不染，原本以为的尘土飞扬景象并没有出现，这又是为何呢?

根据孙旭涛介绍，“京华号”内部分为推动、注浆、拼装、泥水循环、密封等五部分系统。盾构机掘进时，前面的刀盘“吃”土，管道内泥水先是输入到盾构机刀头，经加压后冲洗被切削下来的渣土。混合渣土的泥浆经过排浆管路运至与掘进工地南侧一街之隔的泥浆处理厂进行处理。泥浆经过过滤沉淀，再循环至盾构机。

而在隧道内壁上，记者看到两根白色管道，上面分别标明着“出浆管”“进浆管”的字样。孙旭涛告诉记者，这些管道便是“京华号”盾构机进行泥浆循环的“血脉”。

“混合渣土的泥浆进入处理厂后，经过预筛、脱水筛，再由渣浆泵注到施流器中进行离心分离，这就好比洗衣机的滚筒，较重的颗粒甩出后掉落，从而进一步完成过滤。”泥浆处理厂厂长胡修志向记者介绍泥浆处理厂的处理工序，“最后泥浆经过沉淀池进行四级沉淀，内含颗粒物小于0.02毫米才算达标，可以重新回流继续运输渣土。”

经过处理的渣土变得几乎干燥，最终被运送至指定渣土厂，经过进一步处理后，可以用于种地、栽树、路基施工等，实现资源循环再利用。

智能设备实现低碳施工

“京华号”这个庞然大物，不仅仅是体现在体积大，其耗电量也是极其惊人。北京东六环改造工程现场龙门吊、泥水循环系统、钢筋加工等用电设备达到数千个，整个项目装机功率达到37700kW。而在上一个月，项目电费总计400万-500万元。

“每一个设备的节约，都是解决跑冒滴漏、实现‘双碳’目标的基础。只有基础做扎实了，才能达到节约的目的，减少不必要的能源消耗。”东六环改造项目调度长张建表示。

基于这一目标，北京东六环项目积极探索盾构低碳化施工，在全国盾构施工首次应用安装智能化能源消耗监控设备，对所有的开关站、一级箱等进行能源消耗监控，随时掌握能源使用情况，并在远程设备上进行智能分析，减少不必要的能源消耗。

孙旭涛告诉记者，该系统通过对所有的10kV开关站、变压器、配电箱等进行实时能耗数据远程采集，完成计算分析，指导施工现场调整设备，从而提高变压器的运行效率。同时通过该系统可以随时掌握主要设备的能源使用情况，关停不必要的用电设备或合理错峰使用，减少不必要的能源消耗和实缴电费。

张建告诉记者，项目在施工现场已安装近百个设备，预估节约电费约40万元，折合减少碳排放500多吨，预计此类设备后续还要安装200个。

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