青年争做创新先锋 护航工程建设安全

近日，中铁十七局市政建设公司申报的《软硬多变地层隧道盾构法施工关键技术》先后荣获2024年“振兴杯”山西省青年职业技能大赛（职工组）创新创效赛二等奖、“振兴杯”全国青年职业技能大赛（专项赛）中国铁建初赛三等奖。

青年职工参加山西省青年职业技能大赛（杨静 供图）

该项技术成果是基于无锡至江阴城际轨道交通工程土建二标段项目盾构区间工程总结形成的。该区间所处地层黏土、粉土、风化石英砂岩复杂交互，盾构穿越土层软硬不均、压缩性各异，不仅易发生软硬土层交界处差异变形、盾构机“抬头”、刀盘及螺旋机卡死、刀具异常磨损等问题，也对盾构机选型及适应性改良带来了较大的挑战。

为克服软硬多变地层施工难点及风险点，项目青年技术人员研发了“软硬多变地层盾构机选型及适应性改良”“土压平衡盾构在上覆淤泥质粉质黏土地层沉降控制”“石英砂岩层开仓作业施工”“石英砂岩地层渣土改良”等4项关键技术。

盾构机掘进施工（夏泽帅 摄）

面对软硬多变地层施工难题，项目对盾构机刀盘进行适应性改造，优化盾构刀盘开口率至45%，研发了盾构机可换刀具的辐板式刀盘，将刀盘中心部分贝壳刀、切刀更换成滚刀，极大地提高了盾构机的适用性，可适应三种不同强度的地层施工环境，既能解决盾构机在软土中刀盘易结泥饼的问题，又能破解硬岩推进中刀盘强度不足的难题。

同时，项目运用多种管片质量控制装置，采用克泥效注浆和洞内深层注浆等技术，降低了上覆淤泥质粉质黏土地层盾构施工时隧道变形、地面超限沉降等重大风险，保证地面、周边管线及大量建筑物的安全，极大地减少了淤泥质软弱地层对盾构施工带来的不利影响。

成型隧道（夏泽帅 摄）

此外，项目应用强风化石英砂岩地层盾构机开仓换刀施工工法，研制快速带压开仓换刀装置，能够有效缩短换刀作业施工时间，有利于提高带压换刀作业的安全性。在全断面中风化石英砂岩地层掘进过程中，通过在土仓内注入泡沫、膨润土混合添加剂，有效改善盾构渣土流塑性，保障了螺旋机出土顺畅。

据悉，该项技术共形成工法2篇、专利14项、发表论文13篇，研究成果在中国铁建科技成果评价中被鉴定为国际先进水平，具有较高的操作性、实用性和推广性，可广泛应用于类似地层条件下的盾构工程。