日前，随着国产16米级超大直径盾构机“运河号”在北京市通州区东六环改造工程现场完成接收，北京东六环改造工程东线盾构隧道顺利贯通，标志着全国在建最长高速公路盾构隧道正式实现双线贯通。
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走进工程现场，乘施工升降机一路下行来到地下近30米处，贯通后的东线隧道呈现眼前。上万块平均重量达16.9吨的管片拼接成型，呈弧形状向隧道纵深处延伸，工人们正沿两侧为管片安装防火板。
“打个比方，盾构隧道贯通后，我们看到的是‘毛坯房’，接下来要进行机电安装、防火板安装和路面摊铺作业，现在的工作和泥瓦匠有些类似；再之后就是隧道通风、照明、通讯安装调试这一类的‘精装修’了。”在中交隧道工程局东六环项目机电副总工程师叶延庚的介绍下，一项由盾构机这个大国重器支撑起的重大交通建设工程变得通俗易懂。
2021年8月，北京东六环改造工程东线盾构隧道正式开工。作为交通运输部“平安百年品质工程”首批示范项目，北京东六环改造工程南起京哈高速立交，北至潞苑北大街，全长约16公里。其中由中交隧道工程局承建的东线盾构隧道长7.4公里，直径15.4米，为分离式双洞布置，每洞布置3条车道，分为3层，上层为排烟通道、中间层为行车通道、下层为疏散救援通道。该标段下穿12条道路、17座桥梁、3条铁路、12处重要地下管线等99处重要环境风险源，在整个项目中扮演关键控制性角色。
在对当地的地质构造和工程特点进行综合考量后，为项目量身定制的“运河号”盾构机开启了742天的掘地之行。据介绍，“运河号”盾构机最大开挖直径达16.07米，最大推力为26.9万吨，刀盘最大转速1分钟可达1.74转；攻克了16米级超大直径盾构精准始发、泥水环流分层逆洗技术、下穿风险源地层微扰动控制技术、粉细砂地层停机脱困技术、黏土地层废浆处理技术、超深富水砂层盾构干接收技术等10余项核心技术难题，申报研发工法、专利等20余项；创造了最高日进尺24米掘进纪录，做到了盾构掘进“始发零风险、隧道零渗漏、地面微扰动、安全零事故”的国内领先水平。
“盾构机掘进过程中，如何让浆液快速并保质保量地填补管片与地层之间的空隙，从而形成对隧道的加固和地层的支撑，是保证工程安全性的关键。”叶延庚告诉记者，“运河号”创新应用了“制—运—注”一体化同步双液注浆系统，将浆液搅拌站集成到盾构机上并研发配套操作系统，实现同步双液注浆全面自动化。一方面，可以减少浆液长距离运输的损耗，保证注浆质量；另一方面，相比传统的单液注浆，地层沉降能够控制在2毫米以内，管片上浮控制由30毫米逐步保持在10毫米以内，成型隧道位移稳定在15毫米以内，35.5万平方米管片衬砌达到“不渗不漏”的防水标准。
随着交通强国建设步伐的稳步推进，地下交通建设开启加速度。《国家综合立体交通网规划纲要》提到，要构建空中、水上、地面与地下融合协同的多式联运网络，完善供应链服务体系。
深达江底70米的南京定淮门长江隧道顺利通车；全国首条山地轨道——都江堰至四姑娘山山地轨道交通项目开启盾构施工阶段；上海轨道交通市域线机场联络线建设进程如火如荼……盾构施工技术作为最先进的长大隧道和水下隧道挖掘方式之一，被广泛应用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程，是服务建设国家综合立体交通网建设的重要技术支撑。
在过去，超大直径盾构装备市场一直为国外所垄断，经过科研人员不断攻坚克难，突破了超大直径盾构机“卡脖子”关键核心技术，实现了完全自主知识产权，完成了我国超大直径盾构从跟跑、并跑到领跑的跨越。如今，我国已经成为全球最大的盾构机生产和使用国，拥有了多家具有自主研发能力和规模化生产能力的盾构机制造企业。
“主轴承是盾构机刀盘驱动系统的核心部件，直接影响着盾构机的性能和寿命。”中交隧道工程局东六环项目总工程师吕计瑞表示，以“运河号”为例，其主轴承直径达8米，掘进距离达7.4公里，相对于2公里至3公里的盾构机行业平均水平，7.4公里的连续作业距离已达到世界领先水平。下一步将继续发挥大盾构施工核心优势，不断突破关键核心技术，以创新驱动强化科技支撑，为建设交通强国贡献积极力量。
本报记者 纪文慧
