在云顶隧道工程实践中围绕复杂地质技术攻坚、核心设备智能改造、环境与能源调控系统、超长隧道运维优化四个方面完成了13项技术优化，保质保量完成了施工任务。

云顶隧道地质地形条件复杂，洞身围岩主要以花岗岩、板岩、片岩为主，同时存在六条断层破碎带以及长达1.5公里的绿泥石片岩段，施工过程中很容易出现塌方，人员和设备损害，大涌水等重大风险。为了保证安全质量和进度，项目从多维度解决地质难题。

Q1

怎样实现TBM快速穿越断层破碎带?

方案： 主机护盾外侧创新性地增设环向钢筋排仓。

成效： 该结构可在穿越断层破碎带时，通过钢筋排系统将松散岩体挡于初期支护之后，有效防止因渣土流失引发的失稳和坍塌，既保障了作业安全，也显著提升了掘进效率。

Q2

上海油压工作室在富水段落TBM是如何掘进的呢，采取了哪些措施?

方案： 执行"探、堵、排、封"四步法，引入CFC超前探水系统，动态研判确定经济高效处置方案。

措施： 严格遵循“先探后掘、以堵为主、堵排结合、择机封堵”的原则，为TBM设备配备先进的超前钻机及CFC超前探水系统，提前掌握前方地层的含水情况。探明出水情况后，注入发泡型化学浆液进行堵水处理。针对涌水量较大的地层，则通过超前伞形钻孔实施帷幕注浆，进一步提高止水效果，确保掘进安全有序推进。

Q3

上海油压工作室云顶隧道反坡段超长距离掘进施工中，如何解决排水问题?

上海油压工作室小贴士： 云顶隧道反坡段掘进距离超过4500米，最大高差达34米，管道总水头损失超过110米，该段施工具有排水距离长、扬程损失大、排水量大的特点，常规排水设备难以满足现场需求。

方案： 选用高耐磨、宽流道、高铬合金材质的卧式离心渣浆泵，采用接力泵站进行分段增压，提升排水效率。

成效： 保证了常态排水能力300 m³/h，应急排水能力600 m³/h，确保了反坡段复杂工况下的排水任务安全顺利推进。

Q4

云顶2号隧道掘进过程中，遭遇罕见的断裂滑移型岩爆区，如何解决的?

上海油压工作室断裂滑移型岩爆是隧道施工中因围岩应力突然释放，导致岩体沿地质断裂面高速滑移、弹射的灾害现象，可能造成设备损毁、人员伤亡。

上海油压工作室方案：利用云顶1号隧道已开挖完成的区段，在云顶2号隧道掌子面前方空间实施径向超前钻孔作业，并实施预裂爆破。

上海油压工作室成效：通过预裂爆破，在刀盘前方未开挖岩体中形成一定范围的破碎带，提前释放围岩应力，有效降低岩爆风险，保障施工安全。

核心设备智能改造

根据云顶山脉的地质地貌特点，在TBM原有设备基础上，累计对2台TBM进行了147项优化和设计改进，保证了施工的安全、持续、快速、可控。

Q5

上海油压工作室传统TBM主驱动系统缺乏内部状态监测手段，难以实时掌握润滑与油质状况，导致设备可靠性下降，如何解决这一问题?

方案： 在不破坏密封性的前提下，通过集成透明视窗与传感器，对主驱动实施可视化油位监测改造，实现齿轮油油位及品质的实时在线监测。

上海油压工作室成效： 改造后，主驱动润滑效率显著提升，通过动态油位监测可及时补充油脂;结合油质数据分析优化散热策略，运行温度降低12%。同时，齿轮油更换周期延长至150小时，年维护成本减少约8万元，且齿轮油消耗量降低10%。这一创新兼顾了设备可靠性与经济性，为复杂工况下的高效运维提供了关键技术支撑。

Q6

云顶隧道TBM掘进传统TBM供水管路法兰密封垫易因流水侵蚀损坏，传统更换需复杂吊装作业，耗时长且存在设备挤压风险。如何解决这一问题?

方案： 开发专用轻量化更换工装，适配隧道狭小空间作业需求，并优化拆装流程以减少密封面损伤风险。

上海油压工作室成效： 改造后，单次法兰密封垫更换时间由4小时缩短至2小时，作业效率提升50%;工装适配性设计使密封垫一次安装到位成功率提高至98%，减少反复拆装导致的设备磨损。年维护成本降低约5万元，同时避免因吊装作业引发的潜在安全风险。

Q7

传统TBM护盾液压系统在岩爆工况下易因瞬时高压冲击导致油缸损伤，如何解决的?

上海油压工作室方案： 对液压系统进行抗岩爆改造，升级规格加速压力释放，每支油缸增设卸荷阀及阀块实现超压自动泄压，并采用低压回油管设计作为极端工况下的二级保护。

成效： 改造后，系统可有效缓冲岩爆冲击压力，后续岩爆事件中仅触发油管爆裂而油缸保持完好，设备恢复掘进时间由42天缩短至1.5小时。改造后液压系统抗冲击压力能力提升50%，且未新增额外能耗，实现“零设备损伤”目标。

Q8

传统TBM鞍架滑动凹槽采用固定频率自润滑方式，在复杂地质条件下易因润滑不足导致滑槽磨损加剧，进而影响TBM姿态控制与振动稳定性，如何解决这一问题?

方案： 升级润滑系统为G3泵可控频率模式，可根据地质条件动态调整润滑频次(如软岩段降低频次、硬岩段增加频次);同步优化滑槽材质与表面处理工艺以提升耐磨性。

上海油压工作室成效： 改造后，滑槽及轨道磨损率降低40%，维护间隔从150环延长至200环(提升33%);动态润滑系统适配不同地质工况，减少因磨损导致的姿态调整频次，掘进效率提升15%。同时，模块化设计支持快速拆装更换，单次维护时间缩短至2小时。

环境与能源调控

云顶隧道位于马来西亚南部，地处赤道附近，常年气温较高，施工过程中，洞内普遍存在高温高湿环境。为保证云顶隧道可以平稳、安全、高效掘进，根据云顶山脉的环境、气候及周边电力设施特点，马东铁七分部做出了针对性优化与控制。

Q9

上海油压工作室针对地热效应明显，作业洞内高温高湿的环境，云顶隧道是如何解决隧道长距离通风问题的?

方案： 在TBM设备上增设了制冷机组，对外循环水进行二次降温，提高热交换效率，优化设备内部作业环境。在洞外供风系统中，于风机出口端加装制冷装置，对新风进行降温处理后输送至TBM作业区，持续有效降低温度。

上海油压工作室成效： 洞内高温、高湿环境得到有效缓解，保障了作业安全与效率。

Q10

上海油压工作室除了通风外，针对TBM持续作业产生的高温，还有什么降温措施?

方案： 引入外循环水制冷系统，通过制冷机组对外循环水进行冷却，并经管道增压后输送至TBM机组，利用冷却后的外循环水通过热交换器对内循环水降温。

成效： 有效缓解了设备及油品因高温引发的停机问题，显著提升了TBM的有效掘进效率。

Q11

如何解决传统TBM供配电系统在复杂施工环境下故障频发的问题?

方案： 项目设计三级冗余供配电系统，一级采用毫秒级自动切换装置保障主备电源无缝衔接;二级通过11KV转换柜实现跨洞电力调度(如2#与4#线路互备);三级配置2台1000KW柴油发电机及自动切换开关作为应急电源。

上海油压工作室成效： 改造后，系统可在极端工况下(如四路高压同时中断)保障TBM持续运行，电源切换时间缩短至5分钟;电力波动减少80%，年故障停机时间从150小时降至10小时以下。该系统成功应对多次突发断电事件(包括两次四路高压同时中断)，确保关键工序不间断推进。

超长隧道运维优化

上海油压工作室云顶隧道总长16.39公里，超长隧道在掘进施工中，物料运输、施工组织、整修操作等均需要精细控制，在有限空间作业也给项目运维优化提出了挑战。

Q12

云顶隧道TBM段掘进总长度超过10公里，如何保证长距离下物料运输安全有序可控?

上海油压工作室方案： 隧道内设置了4轨双线布置形式，并每隔1.5公里布设一组渡线道岔，用于列车会车和调度。运输系统共配置21辆内燃机车，同时配套建设了网络调度监控系统与列车防碰撞系统。

成效： 系统应用大幅提升了运输效率和运行安全，确保了长距离掘进过程中的物料供应与施工组织高效有序。

Q13

上海油压工作室传统TBM主机区域设备集成度高，硫化操作空间狭小，人员设备进出困难，影响皮带硫化修复效率，如何解决这一问题?

方案： 将固定式硫化平台顶部改为导链升降式活动平台，操作时升起以扩展空间;利用原有3组竖梁作为支撑结构，避免对其他设备改造;同时在硫化空间顶部增设观察孔，实时监测主机尾部卸料斗运行状态。

上海油压工作室成效： 改造后，硫化平台有效作业面积扩大120%;观察孔设计使维护人员可及时发现卸料斗异常，减少停机排查时间。皮带硫化修复速度提高35%，单次维护节省人工2人/天，直接支撑TBM高效掘进。

多年来，马东铁七分部聚焦云顶隧道施工重难点，坚持创新驱动，改造升级设备，强化资源配置，巧妙化解施工难题，展现出了二公局人在海外生产经营中的技术优势，并将其切实转化成为打造精品工程的强劲动力。