盾构机进行拆卸吊装                                                ■记者 刘偶/摄

        近日，全长5.6公里的地铁17 号线北神树站至朝阳港站实现贯通。作为北京在建最长盾构区间，施工方中铁六局地铁17 号线北神树站至朝阳港站项目盾构经理刘国徽表示，在隧道盾构施工中，项目部自主研发多项国内领先技术，预计3 月15日进行土建部分竣工验收。17 号线南段（亦庄站至潘家园西站）将于今年年底建成通车。

        绿色科技节约用电

        施工现场，“敬业号”盾构机正进行最后的拆卸工作，随后这台“巨无霸”将返回存储点进行维修保养。记者在现场看到，在直径6.68 米的刀盘上，8 个刀盘驱动电机被安装到刀盘四周，相比常见的驱动电机，整个电机直径足足小了两圈。“别看这款驱动电机不起眼，但整个盾构机刀盘掘进动力全靠它来提供。”施工人员说。

        刘国徽说，此次使用的最新型永磁电机在北京地区盾构施工中尚属首次。与异步电机相比，永磁电机的励磁磁场由永磁体提供，转子不需要励磁电流，电机效率提高，在任意转速点均节约电能，尤其在盾构这种对扭矩要求高、同时转速较低的时候优势尤其明显。“我们通过优化采用永磁电机，可节约用电100 万元左右，同时缩小了30%左右的电机体积，为日常维修保养提供了便利条件。”刘国徽说。

        记者在盾构机拆卸过程中发现，相比普通的盾构机台车系统，在“敬业号”台车车组中，专门有一节是污水再利用处理系统。地层中都是沙土、粘土等土质，极易塞满卡死刀盘，因此在掘进过程中，需要大量用水冲洗刀具。为将这部分废水进行统一收集再利用，项目部在施工前期就设置了污水再利用集水台车。刘国徽说，所有废水收集后，经过台车污水处理系统三次沉淀过滤后，将再次返回刀盘，大幅降低对地下水的影响。

        盾构刀具实时“体检”

        “通过我们这套刮刀磨损在线监测系统，我们在项目指挥中心就可实时了解到地下数十米盾构机最前端刀具的转速、温度、压力、磨损状况等‘健康状况’，这在全国尚属首次应用。”刘国徽说。

        刮刀刀具作为盾构机利刃，为保持刀具工况，通常每掘进一公里，大约每4个月就要检修一次。检修时，施工人员需先停机，必须对地面进行加固，在确保一切安全后，专业人员才能进入刀具所在的土仓进行检修作业。而这一套检修下来，通常要花费半个月的时间。“按常规，像我们这次超长盾构施工，需进行5 次刀具检修，而通过上线刮刀磨损在线监测系统，直接节约了时间和费用。”项目盾构机技术员蓝田说。

        刘国徽说，施工前，项目部进行了长达8 个月自主研发，目前整套系统全部采用自动化监测控制，无需人工下井进仓检测。研发人员说，在刀盘6 个区域加装了6 组检测刀具，正常掘进时，检测刀具将与正式刀具一起工作，因自身加装多种传感器，可对刀具进行温度、转速、磨损情况等全面“体检”。

        机车充电无需出井

        “我们还最新引进了超级电容机车，一次充电仅需15 分钟。”刘国徽说。机车作为盾构机配套设备，主要负责施工物料水平运输，通常一台套机车包含机车、渣土车、浆液运输车、管片车等多个部分。过去，机车通常由铅酸电池作为动力，虽然一次充电可使用36个小时，但由于井下空间有限，同时充电时间长达24 个小时，每次充电时机车必须从井下吊到地面上，不仅费时费力，而且报废后的铅酸电池容易对环境造成污染。

        为提高施工效率，提升绿色施工水平，项目部特别采用以超级电容为动力的新型机车。刘国徽介绍，新型机车内部安装3 组大电容箱，每次充电仅需15分钟即可行驶6.5 公里，而且每次充电无需再吊到地面，在井下即可完成充电。在实际中使用，施工人员说，超级电容机车每天仅需充电3 到4 次，特别方便。

        刘国徽介绍，通过一系列提质增效创新举措，项目部在施工中创造了盾构施工月最快进度530 环，单日最高掘进29环，单班日最高掘进15环的记录。