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3月27日11时27分，负责开凿全国首条穿越黄河供热专用隧道工程施工任务的“初心号”盾构机顺利始发，液压马达驱动刀盘旋转，盾构机缓缓向前推进。这标志着我国西北地区最大的集中供热项目——华电银川“东热西送”全面进入攻坚阶段，预计8月底将实现一期工程贯通，10月底具备供热条件。

新消息报记者 安小霞 季正

盾构穿越黄河技术接受多重考验

华电银川“东热西送”集中供热项目是我国西北地区最大的集中供热项目，也是全国首家采用百万空冷机组、长距离、跨黄河、大温差供热项目。其输送距离约46公里，主、支干线约217公里，穿越交通枢纽、水利设施53处，盾构穿越黄河长度1838米，施工距离、作业难度等方面也是国内供热项目中不曾遇到过的。据介绍，因黄河为热源点灵武电厂到银川市的天然屏障，且黄河滩地地质条件复杂，故采用大直径泥水盾构隧道法穿越黄河，实现供热管道的联通。

“作为首次在穿黄供暖管道使用的大直径泥水平衡盾构机，‘初心号’接受多项地质难题考验。”中国铁建大桥局集团二公司银川穿黄工程项目部项目书记李君政表示，该工程需两次穿越黄河大堤，盾构机始发、到达端段位于富水高压的细砂砂层，地层存在稳定性差、易发生涌水等问题。同时黄河河底高水压，设备还要在黄河漫滩软弱土层浅覆土施工和大坡度始发，盾构机线形发生改变不易控制，且存在坍塌、甚至冒顶等巨大风险。“施工中黄河隧道最大水压约0.4兆帕，相当于每平方厘米的面积需要承受4千克的重量，对盾构的密封性能和承压力要求特别高。”复杂多变的地层环境对盾构机技术可靠性提出了极高的要求。针对地层和施工难题，“初心号”通过采用先进的泥水加压技术、增强刀盘耐磨性、强化刀具配置、加大整机功率和扭矩等技术优化措施，提高了设备安全性。此外，“初心号”还在机型选型、土体改良等方面进行深入探索，最终确定了盾构机控制参数的最佳组合。

世界首台百万空冷发电机组为银川供热

据悉，该供热项目热源点是华电灵武电厂4台空冷发电机，总装机容量达332万千瓦，其中3号机组为世界首台百万空冷发电机组。实施热电联产集中供热改造后，电厂机组热效率将明显提升，最大安全供热能力为8400万平方米，占银川市区整个供热面积的三分之二，综合供电煤耗较改造前下降12克，相当于每年节约标煤21万吨。此外，因项目供热管线较长，且银川市区需改造、替代的小锅炉数量多且分散，城区供热范围较广，采用大温差长输方法能够有效提升厂内余热利用率，大幅提高供热管道输送能力，项目整体经济性显著提高。

除采用大温差热泵技术解决供热管线长、城区供热范围广等难题外，该供热项目还积极构筑“互联网+智能”供热模式，着力实现“生产运营智能化、经营管理数字化、客户服务智慧化”，尤其通过互联网、手机APP、开展银企合作等手段，实现社会效益与经济效益的双赢。中国华电宁夏公司党委书记、执行董事厉吉文向记者介绍，该项目建成后，可彻底改变银川市“区域分散、资源浪费、污染严重”的供热方式，可替代城区小锅炉155台套，相当于每年减少城区燃煤量130万吨、二氧化硫排放1.2万吨、氮氧化物排放2万吨、烟尘排放3.5万吨。

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从设计到始发只用了4个半月

“初心号”这个大家伙是如何穿越黄河的？

盾构机一直以来是作为开凿隧道的专用机械设备。此次穿越黄河的盾构机名叫“初心号”，是国产首台穿越黄河供暖管道大直径泥水平衡盾构机，今年1月18日在湖南长沙下线，3月19日正式完成总装，27日成功完成始发。据悉，该设备开挖直径9.05米，总长132米，整机重量约1500吨，装机功率3500千瓦，由铁建重工、中国铁建大桥局集团、宁夏华电灵武公司联合研制，拥有完全自主知识产权。

新消息报记者 安小霞

当天上午，在永宁县人民公园南门东两公里穿黄隧道工程始发井工地现场，记者看到工程土建部分除用水泥硬化外，其他裸露在外的部分全部用绿色防尘网覆盖，并且做了洒水降尘处理。从外观看，盾构机最前端是一个圆柱体，后面拖着长长的管线和拖车，共有20几人合力操作。“使用盾构技术进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点，在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构技术施工更为经济合理。”中煤科工集团北京华宇公司项目总监周庆武向记者介绍到，“初心号”为泥水式盾构机，主要构成部件有刀盘、前中盾、H架、尾盾、连接桥和8辆后配套拖车。

盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进并对土壤进行挖掘，该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时文撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。周庆武介绍称，“盾构机向前推进，刀盘持续旋转，被切削下来的土料与泥浆混合充满渣土仓，再通过泥浆管线输送到泥浆分离站，分离出来的土渣拉运到晾晒场晾干后再利用，然后把筛过的泥浆再反压回去重复使用，这样做的目的是通过加压泥浆稳定开挖面，不至于坍塌”。

据中国铁建大桥局集团二公司银川穿黄工程项目部项目书记李君政介绍，为保障工程建设工期，“初心号”从研制开始，便采用模块化设计、储备式生产的快速反应和交货机制，打破了目前国内外大直径盾构机6-8个月的生产周期瓶颈，仅用2个月时间完成了设计、采购、生产任务。