世界首創馬蹄形盾構在黃土隧道應用取得成功

2018年1月3日，世界首創的馬蹄形盾構在國內最長運煤專線蒙華鐵路白城隧道掘進突破了3 000 m大關，即將實現全隧貫通，標志著盾構工法首次在我國黃土隧道應用取得成功，這將對我國西北地區黃土及軟弱地質隧道建設起到示范和引領作用。

馬蹄形盾構整機長118 m，質量為1 300 t，該設備外輪廓高10.95 m、寬11.9 m，盾體采用梭式結構，能有效降低盾體與地層之間的摩擦力，進而減小推進阻力。這一全球首創的隧道開挖方式能夠極大地提高隧道空間利用率，較圓形截面減少10%～15%的開挖面積，進而縮減工程成本，縮短施工工期。

馬蹄形盾構于2016年7月17日在鄭州下線，2016年10月29日正式始發掘進，先后成功穿越了淺埋層、天然氣管道和包茂高速等重大風險源地帶。2017年3月創造了月掘進308.8 m的施工新紀錄。2017年4月1日，盾構掘進突破1 000 m; 2017年8月25日，盾構掘進突破2 000 m。該工程首次運用自主研發的“盾構云”平臺提供智能服務，為盾構的安全順利掘進提供科學保障。

馬蹄形盾構的應用成功不僅是我國黃土隧道施工技術的一次重大突破，也是我國重大裝備行業在推動中國制造向中國創造轉變的一次實力證明。

蒙華鐵路是世界上一次建成最長的重載鐵路、國內最大規模的運煤專線，也是“一帶一路”的重要樞紐和核心支點。白城隧道位于陜西靖邊縣境內，隧道全長3 345 m，最大埋深81.05 m，為設計時速120 km的雙線電氣化鐵路隧道,該隧道地處我國毛烏素沙漠與黃土高原交界處，屬軟土軟巖地質，是我國西北地區較為普遍的土質隧道，土質多為濕陷性軟弱土穴新黃土雪，土質軟塑、脆弱，施工方法不同于石質隧道施工，是難以修建且建成后病害較多的一類隧道。如采用傳統隧道施工方式掘進，極易出現塌方、掉拱等事故，影響施工工期,造成一定的經濟損失，掘進過程存在安全隱患大、施工效率低等問題。蒙華鐵路馬蹄形盾構工法在國內鐵路山嶺軟土隧道領域的成功運用，將加速我國異形盾構的自主化和智能化，并為我國裝備與技術走向“一帶一路”國家提供借鑒。