深南高铁云浮段隧道内,一台定制化巨型圆盘锯正高速运转,坚硬岩层被精准剖开,断面光滑平整无需二次处理。一公局集团深南高铁项目团队将传统石材加工工艺“跨界”应用于高铁隧道施工,成功破解硬岩施工顽疾。“这圆盘锯在石材行业是标配,但应用于高铁隧道施工,我们尚属国内首次。”项目工区经理张晓山说。
深南高铁珠三角枢纽机场至省界段项目,东起珠三角枢纽机场站,经肇庆、佛山、云浮三市,西至粤桂省界,全长142.3公里。一公局集团承建的2标段位于云浮市,长29.8公里,含5座隧道、6座桥梁及2段路基。其中云浮段新中隧道作为全线控制性工程,穿越粤西丘陵地带,地质复杂、岩层坚硬且局部破碎,其底板沟槽开挖与岩面处理质量直接决定后续轨道铺设精度,是施工核心重难点。
起初,项目团队采用传统方式作业,却陷入两难:爆破法震动强烈,易扰动围岩引发沉降,且断面精度难控,后续需大量混凝土回填找平,耗时耗力;风镐凿进则效率低下、粉尘弥漫,严重阻碍支护、出渣等多工序并行作业。
转机源于2025年初的一次偶然启发,项目技术员肖雅瑜下班途中,见云浮市本地石材厂的大型圆盘锯切割石材效率高、断面平整,便突发奇想:“能否将这种成熟的石材切割工艺‘搬’进隧道切岩层?”他随即查阅海量地质资料,钻研石材切割设备的工作原理和适用条件,初步论证技术可行性后向张晓山汇报。“跨界尝试虽有风险,但值得一试!”张晓山当即表示支持,一场工艺创新攻关正式启动。
2025年3月,项目部组建由技术、设备、测量及安全骨干组成的新型切割工艺攻关小组,与云浮市本地一家装备制造企业建立起联合研发机制。针对石材厂圆盘锯体积大、对作业环境要求高,无法直接适配隧道狭小空间、不平整地面的问题,攻关小组经过细致的现场勘查与前期模拟,确立了设备精准走位、锯片适应性提升、灵活移动3大改造方向,历经2个月、20余轮调试逐一突破。
针对圆盘锯单轨系统在隧道曲面段易卡顿、偏移量过大的问题,测绘小组连续20个昼夜驻守现场,借助激光扫描仪反复测量断面尺寸,创新设计可调式多级轨道,将轨道偏移量控制在5毫米以内,实现设备在隧道内精准走位。
因隧道内不同区段岩质硬度差异显著,锯片常出现过热、崩刃的情况,团队建立“岩性预判-参数匹配”动态调整方案,根据岩层硬度精准设定锯片转速与进给速度,实现“一区一策、一岩一法”定制化切割,破解锯片适配难题。
设备转身困难则制约施工灵活性,隧道内转弯半径仅为6米,一体式驱动系统的圆盘锯转弯时极易剐蹭隧道壁。团队经过3轮驱动系统升级,将一体式驱动系统改造为分体式结构,采用类似火车头带动车厢的运行模式,使设备在最小转弯半径处的通过性提升60%,满足隧道灵活转场需求。
2025年10月,定制化隧道专用切割锯正式投用,成效显著。岩面平整度达标无需额外找平,日均切割进尺达30米,较风镐效率提升150%,作业无明显震动,粉尘排放量降低80%,为多工序同步推进创造条件,获得现场人员一致认可。
目前,该工艺已引发深南高铁全线关注,即将规模化推广。项目团队正梳理工艺数据、编制标准化指南,让这项源自石都智慧的技术成果,为全国复杂地质隧道施工提供可靠借鉴。
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来源:一公局集团