近日，北欧最大基础设施项目——挪威Follo线工程中，两台海瑞克双护盾TBM贯通了长18.5km的双管铁路隧道。

在传统钻爆法作为硬岩隧道主流施工工法的斯堪的纳维亚半岛，TBM是如何克服岩石强度高达300MPa的“世界最硬岩层”挑战的？

施工概况

挪威Follo线为北欧最大规模交通基础设施项目，工程包含两条8.8m内径，长18.5km，连接Oslo至Ski的的双管铁路隧道，使用四台硬岩TBM掘进，掘进总长达到37km，采用混凝土管片衬砌。

工程难点

■ 工程为当地数十年来首次采用TBM的铁路隧道工程，无类似案例借鉴。

■ 地层中包含前寒武纪片麻岩，最高岩石强度高达300MPa。

■ 工程隧道单条掘进距离较长，工期要求较高。

隧道掘进采用了4台海瑞克双护盾硬岩盾构：

■ 类型：4 x 双护盾硬岩掘进机

■ 直径： 9900mm

■ 刀盘功率：4 x 4550kW

■ 刀盘功率: 4,550 kW

■ 扭矩: 11,115 kNm

■ 隧道长度：2 x 8892m, 2 x 9125m

设备亮点

■ 针对工程地质，采用特殊钢材制造滚刀，提高刀具强度；

■ 改进材料与结构设计，提高主轴承的性能和寿命；

■ 在刀盘、刀具与盾体上增加额外抗磨层，以应对片麻岩的磨蚀性；

■ 刀盘配备钻机，用于超前探测和预开挖注浆。

隧道施工

■ 单次掘进前进行长度45m的超前钻探，以探测前方地层中的地下水情况并进行相应的注浆作业；

■ 掘进工程中使用了两种成分的混合浆液，在地面工厂制备后通过管线泵送至TBM，以确保注浆速度可以跟上双护盾TBM的掘进与管片拼装；

■ 盾构配备70把特殊钢材制成的19英寸的滚刀，切削最大岩石强度300MPa的硬岩层。片麻岩地层带来了极高的刀具磨损率，4台TBM在整个隧道掘进中共计更换了24000把刀具；

■ 工程现场的地面设立综合施工区域，集合了管片堆放、渣石输送、弃土处理、注浆设备等；

■ 地下设TBM作业区，供管片堆放与运输、通风设备、市政管线、水电设施、皮带输送机等系统的运作。

最终，工程中的四台双护盾硬岩TBM在30个月内顺利完成了全部37km隧道的掘进。TBM在Follo线隧道中的成功应用，证明了TBM在大长度硬岩隧道中的可行性，相比传统的钻爆法，不仅提高了施工效率，更降低了成本与工期，未来将在轨道交通、市政工程等领域将有更大的运用空间。

TBM法 vs 钻爆法

随着TBM法隧道“重返”挪威，挪威已建成隧道长度已超5000km，其中29条共计173km采用TBM掘进，剩余则多数采用钻爆法。TBM法与钻爆法孰优孰劣？

TBM在大长隧道方案比选中颇具竞争力，对于公路隧道和铁路隧道也具有现实可行性的方案，应用前景愈发广阔；钻爆法则由于其施工规模小而灵活别具优势。

TBM在Follo线隧道中的成功应用，相信在未来也会涌现更多同类工程，相信在TBM法与钻爆法的结合与互补之下，可以克服各种地质挑战，打造出最“完美”的隧道工程。