斯特拉巴格如何无意中打破隧道挖掘世界纪录

赫伦克内希特隧道掘进机及其施工团队——总承包商斯特拉巴格公司（为客户英美资源集团矿业公司工作）——已经打破了世界上单次隧道掘进机掘进距离最长的世界纪录。去年年底，直径 4.9 米的隧道掘进至 25.8 公里，他们创造了这一壮举。

现在他们已经跑了超过 27 公里，还有 10 公里要跑，这将使他们的纪录稳稳地领先于任何其他挑战者。

从某种程度上来说，更令人印象深刻的是，当项目团队开始修建这条隧道时，没有人知道他们会打破纪录。

伍德史密斯矿井隧道内的工人们（图片由英美资源集团提供）

英美资源集团获准开采位于受严密保护的荒地下方的世界最大已知多卤石矿藏（一种肥料），前提是惠特比附近的矿场必须与其位于蒂斯河畔的地下加工和配送设施相连。该项目的早期方案是将溶解在盐水中的多卤石通过浅层地下管道输送。

但这家矿业公司最终选择了他们声称更为环保的方案，即修建一条深入国家公园地下360米的隧道。最初的计划是使用三台隧道掘进机（TBM），分别从隧道的两端各一台启动，另一台则从中间竖井启动。

第一台隧道掘进机（TBM）于 2019 年在蒂斯河畔从地面启动，当地小学生将其命名为“斯特拉玫瑰”。另外两台 TBM 计划稍后从地下 380 米的竖井启动。

但第一台隧道掘进机的进展非常顺利，以至于同年晚些时候，英美资源集团与斯特拉巴格公司达成协议，将隧道掘进次数减少到两次。其中较长的一次本身就能打破纪录，但团队最初对此并不知情。后来，他们决定只使用一台隧道掘进机，从而创造了更大的纪录。

良好的场地条件和强大的团队

这是用于打破隧道掘进纪录的 Herrenknecht TBM 的导航屏幕（图片由 Anglo American 提供）。

Strabag 项目总监 Craig Sewell 在解释这一决定时说：“盾构机的作业成果超出了我们所有的预期，这其中有很多因素。一是良好的地质条件，二是盾构机制造商提供的设备质量，三是我们拥有一支经验丰富的团队，他们熟练地操作这些设备并最终完成了作业。”

尽管该项目规模庞大，但塞维尔表示，由于地质条件的原因，它并没有像其他长隧道项目那样复杂。

“最初，从启动坡道开始，会遇到一些变化不定的条件，需要穿过粘土和冰碛层，但我们很快就进入了雷德卡泥岩，这是一种干燥、稳定的岩石，我们TBM的其余推进过程都在这个物质层内进行，”塞维尔说。

“因此，我们可以获得相当稳定的推进速度，并且可以相当准确地预测圆盘和其他设备部件的磨损情况。我们确实会遇到一些故障，但在项目开始之前，我们已经掌握了大量关于故障区域的可靠数据，而我们遇到的情况也与这些数据相符。”

今年春天，该项目将进入一段较长的技术停工期，期间将对一些刀盘进行翻新，并将国家公园内 Lady Cross Plantation 的一个通风竖井与隧道连接起来。

Sewell 表示，之后，该团队将在 2025 年全年以及 2026 年恢复稳定采矿作业，预计隧道工程将在 2026 年完工。

新挑战

马克·普尔曼（图片由英美资源集团提供）

不过，正如英美资源集团负责伍德史密斯隧道工程的区域经理马克·普尔曼所指出的那样，改变参与该隧道工程的盾构机数量也并非一帆风顺。

“当我们启动第一台隧道掘进机时，所有设计都是为了掘进12.5公里的隧道。从输送矿物的传送带，到通信系统，再到救援程序——当我们做出这些根本性的决定，将掘进机的使用方案从三台减少到两台，再到现在的一台时，这是一个变更管理流程，而不仅仅是一些小事，”他说。

“这是团队合作的成果，要感谢双方所有工程师，是他们想出了如何实现这些功能，以及如何才能拥有一条长达 27 公里、并且每周都在延长的传送带。”

塞维尔补充道：“隧道长度带来了独特的挑战。目前，我们有27公里的基础设施——灌浆线、传送带、轨道。因此，维护工作量巨大，如何安排维护周期与盾构机的运行时间也至关重要。整个团队都需要学习如何在应对所有这些挑战的同时最大限度地提高效率。”

“我们现在正从洛克伍德贝克（位于吉斯伯勒和惠特比之间的一个水库）向隧道掘进机输送15公里长的灌浆料，我认为这是前所未有的。所有这些挑战都需要从英美资源集团到我们自身，再到主要供应商的团队通力合作，以确保我们能够掌控这些关键问题。”

由于单隧道掘进作业涉及诸多后勤挑战，且需要额外人手来协助解决这些挑战，波尔曼表示，使用一台隧道掘进机（TBM）而非三台有利有弊，而且成本方面并没有“大幅变化”。据报道，英美资源集团迄今已在伍德史密斯项目上投入20亿英镑（25亿美元），而该项目的总开发成本可能高达70亿英镑（90亿美元）。

打破纪录

伍德史密斯矿址（图片由英美资源集团提供）

不过，还有其他收获，尤其是当团队意识到他们打破了世界纪录时，那种成就感更是难以言喻。

“我非常自豪能够参与这个项目。我认为这对该地区乃至英国来说都是一笔宝贵的财富。而且，在隧道建设中创造世界纪录更是太棒了，”普尔曼说道。

塞维尔也很高兴。“这是一个值得团队庆祝的里程碑。这个项目还有很多其他值得我们骄傲的地方，它给这个地区带来的诸多益处也让我们倍感自豪。”

但他也非常重视手头的工作。“我们不能因为打破世界纪录就得意忘形。我们还有10公里要挖，所以这才是我们关注的重点。这仍然是一个正常的隧道工程长度。真正的庆祝时刻将在36.7公里处到来，”他补充道。

届时吉尼斯世界纪录也会验证这一成就——但就目前而言，鉴于随着盾构机的不断推进，项目团队每天都在打破纪录，验证意义不大。

Pooleman 还着重强调了 Mapei 在灌浆系统供应方面所发挥的作用，并对隧道掘进机制造商 Herrenknecht 表示赞赏。“他们提供了机器，而且考虑到我们没有再从他们那里购买两台机器，他们给予我们的支持已经非常出色了，”他说。

海瑞克公司交通隧道高级项目经理安德烈亚斯·莱珀特补充道：“我们为这项创世界纪录的盾构掘进作业感到无比自豪。我们祝贺斯特拉巴格公司和英美资源集团在伍德史密斯项目中取得如此令人瞩目的成就。凭借斯特拉-罗斯号，矿业公司在机械化隧道掘进领域树立了新的里程碑。”

Pooleman总结道：“我们认为，利用这样的隧道出口矿产对采矿业来说是一项真正的创新。这意味着我们无需将产品装上火车或卡车，从而减少了采矿和出口过程中的碳排放。与传统方式相比，这座矿山本身规模很小，因此对环境的影响也微乎其微。这条隧道是该项目的一项超现代化资产，我们认为它将彻底改变整个采矿业的格局。”