En junio de 2026, en el interior del túnel piloto del lado de entrada del Túnel Extralargo de las Montañas Tian Shan Occidentales de la carretera G219, desde Zhaosu hasta Wensu, la tuneladora de frente completo (TBM) « Zhaosu » llegó con precisión al punto de parada previsto. Este túnel de carretera de gran sección con la mayor profundidad de enterramiento del mundo, y el primer túnel de carretera de primera clase del mundo que atraviesa directamente un glaciar, finalmente alcanzó el momento histórico de la perforación del túnel piloto. Al mismo tiempo, las dos TBM nacionales, la « Zhaosu » y la « Wensu » del mismo modelo, perforaron en direcciones opuestas, presentando un brillante informe que reescribe los récords de la industria.
Desafío de clase mundial: la « zona prohibida geológica » que atraviesa el núcleo de hielo de las Tian Shan
El Túnel Extralargo de las Tian Shan Occidentales, con una longitud total de 15,7 kilómetros, es el proyecto de control central de toda la carretera G219 de Zhaosu a Wensu. Este túnel posee múltiples « récords de la industria »: es el túnel de carretera de gran sección con la mayor profundidad de enterramiento del mundo, el primer túnel de carretera de primera clase del mundo que atraviesa directamente un glaciar, y también el túnel de carretera nacional que atraviesa la zona de falla activa de mayor escala.
Las condiciones de construcción son extremadamente adversas, raras en la historia de la ingeniería de túneles:
Profundidad máxima de enterramiento de 2365 metros (según otras fuentes, 2380 metros), con más de 11,96 kilómetros de túnel enterrados a más de mil metros
Más del 70% del área de construcción está cubierta por estratos glaciares
Atraviesa la zona de falla activa F1 de 370 metros, la más grande del país
Caudal diario promedio de agua de hasta 28.000 metros cúbicos
Temperatura dentro del túnel de hasta 41 °C, combinada con pruebas extremas como estallidos de roca intensos y grandes deformaciones de la roca circundante
« Alta profundidad de enterramiento, alto estallido de roca, alta afluencia de agua, fuerte meteorización »: estas condiciones de estrato adversas de « tres altos y un fuerte » han hecho del Túnel de las Tian Shan Occidentales un « hueso duro de roer » reconocido mundialmente en la ingeniería de túneles.
Cinco tecnologías centrales: cómo la « Zhaosu » se convirtió en un « equipo nacional pesado »
Para conquistar esta « zona prohibida geológica », CCCC Tianhe Mechanical Equipment Manufacturing Co., Ltd. diseñó a medida para el proyecto de las Tian Shan Occidentales la TBM « Zhaosu », con un diámetro de excavación de 8,83 metros, una longitud total de la máquina de 237 metros (según otras fuentes, 235 metros) y un peso total de 1500 toneladas. Según Chen Zhenpeng, diseñador jefe del Instituto de Diseño de CCCC Tianhe, la « Zhaosu » es la TBM de tipo abierto con el mayor diámetro de excavación y el rendimiento integral líder entre los proyectos en construcción en la cordillera de Tian Shan, un auténtico « equipo nacional pesado » de fabricación nacional.
Las cinco tecnologías centrales autodesarrolladas integradas en la « Zhaosu » construyen una matriz técnica completa para hacer frente a condiciones geológicas extremas:
(1) Tecnología de dientes de fresa de aleación graduada
Mediante la optimización del material y el diseño estructural de las herramientas, la vida útil de las herramientas aumentó en un 62% y la frecuencia de cambio de herramientas se redujo en un 52%, acortando significativamente el tiempo de parada para mantenimiento y proporcionando un soporte central para la perforación continua de larga distancia.
(2) Sistema de detección avanzada de agua de alta precisión CFC
Puede detectar las condiciones hidrológicas hasta 50 metros por delante, haciendo frente con soltura a condiciones límite de afluencia de agua de 130.000 metros cúbicos por día. Durante la perforación, el túnel se encontró en múltiples ocasiones con afluencias repentinas de agua subterránea glaciar inducidas por estratos de mármol, con un caudal máximo diario de hasta 25.000 metros cúbicos. El sistema de detección avanzada de agua proporcionó un soporte clave para que el equipo de construcción conociera de antemano los datos de los estratos a lo largo de toda la línea.
(3) Dispositivo de alerta temprana en tiempo real para estallidos de roca por microsismicidad
Cubre las 24 horas del día las zonas de alto riesgo de estallido de roca de 3000 metros, evitando de antemano el riesgo de impacto por derrumbes. En el entorno de construcción de las Tian Shan Occidentales, donde los estallidos de roca intensos son frecuentes, este sistema de alerta se convirtió en la línea de defensa central para garantizar la seguridad de la construcción.
(4) Sistema de inyección de lechada colaborativo multinivel
Estabiliza la roca circundante suelta en túneles profundos, eliminando el riesgo de inestabilidad del cuerpo del túnel.
(5) Accionamiento del cabezal de corte de alto par y alta potencia
La resistencia al desgaste de las herramientas alcanza 1,43 veces la de las máquinas convencionales, asegurando una capacidad continua y eficiente de rotura de roca en estratos de roca extremadamente dura, como granito ultraduro de 250 megapascales.
Además, la « Zhaosu » cuenta con un sistema de perforación de modo dual « abierto + escudo simple » único, que puede cambiar de forma rápida e inteligente entre granito ultraduro de 250 MPa y estratos de roca blanda fracturada. El proceso de soporte con segmentos de tubería de acero ligero, pionero en China, resuelve por completo el problema de la industria de derrumbes durante la perforación en estratos de roca alterada.
Los datos hablan: la « aceleración » de la perforación que reescribe los récords de la industria
Los avances tecnológicos se traducen directamente en resultados de ingeniería:
| Indicador | « Zhaosu » | « Wensu » |
|---|---|---|
| Máximo avance diario | 59,52 metros | 61 metros |
| Máximo avance mensual | 604,3 metros | 826 metros |
El récord mundial de TBM de gran diámetro y gran profundidad establecido por la « Wensu », junto con la producción estable y alta de la « Zhaosu », demuestran conjuntamente que ambas TBM nacionales han alcanzado un nivel líder internacional.
Aún más cruciales son los logros en la superación de la dificultad del proyecto:
Perforación segura de la zona de falla activa F1 de 370 metros, la más grande del país, en solo 7 meses
Manejo estable de una gran afluencia de agua promedio diaria de 28.000 metros cúbicos
Resistencia a estallidos de roca intensos y condiciones adversas de alta temperatura de 41 °C dentro del túnel
Finalización exitosa de la perforación en la sección crítica de enterramiento ultraprofundo de ****2365 metros
Múltiples innovaciones en la construcción han obtenido patentes de invención nacionales y certificaciones de métodos de trabajo.
Del « modelo de Tian Shan » a la « solución china »
El valor estratégico de « pionero » del túnel piloto
El Túnel de las Tian Shan Occidentales adopta un plan de construcción de tres túneles paralelos: « dos túneles principales + túnel piloto izquierdo ». El túnel principal utiliza el método de perforación y voladura, mientras que el túnel piloto depende de la perforación mecanizada con TBM. El túnel piloto, como túnel auxiliar precursor, desempeña un papel clave en la exploración geológica y la optimización de la ruta, siendo el « pionero » en la construcción de túneles largos con geología compleja.
Gracias al sistema de detección geológica avanzada instalado en la « Zhaosu », el equipo de construcción mapeó completamente las condiciones de los estratos a lo largo de todo el túnel, acumulando datos de referencia geológica detallados para la construcción del túnel principal. Este conjunto completo de planes de referencia geológica redujo en gran medida los riesgos desconocidos del método de perforación y voladura en el túnel principal.
Rompiendo la dependencia de las importaciones, exportando el « estándar chino »
La finalización exitosa de la tarea de perforación del túnel piloto demuestra plenamente que los equipos nacionales de túneles de alta gama tienen la capacidad de construcción en condiciones geológicas compuestas de glaciares y enterramientos ultraprofundos, y proporcionarán soluciones de equipos completos maduros para proyectos de túneles en condiciones extremas similares en el país.
Desde la « introducción y absorción » hasta el « desarrollo independiente » y luego la « exportación de tecnología », el éxito de la « Zhaosu » marca que los equipos de perforación de túneles de China se encuentran en la vanguardia de la cadena industrial global.
Reconfigurando el mapa del transporte de Xinjiang
El Túnel de las Tian Shan Occidentales es un proyecto clave de la red de carreteras nacional. Una vez completado, la distancia de conducción de Yining a Aksu se reducirá significativamente de 1710 kilómetros a 445 kilómetros, abriendo un nuevo y rápido corredor a través de las Tian Shan, optimizando en gran medida la eficiencia del tráfico en la red de carreteras del oeste de Xinjiang.
Reproducibilidad técnica
Las cinco tecnologías centrales y el proceso de montaje sincronizado de segmentos de tubería de acero verificados por la « Zhaosu » ahora se han implementado y reutilizado en múltiples proyectos de túneles en todo el país. Las tres TBM del proyecto G219 de las Tian Shan Occidentales fueron suministradas por CCCC Tianhe, y la TBM « Wenquan », utilizada en la construcción del túnel piloto de 9300 metros de la carretera Wen-Huo en la Montaña Mosun, también ha mostrado resultados sobresalientes.
En comparación con el método tradicional de perforación y voladura, el avance diario promedio de la TBM es de aproximadamente 20 metros, lo que aumenta la eficiencia de la construcción en más de cuatro veces.
Desde la zona de falla activa de 370 metros hasta el enterramiento ultraprofundo de clase mundial de 2380 metros, desde la gran afluencia de agua promedio diaria de 28.000 metros cúbicos hasta la alta temperatura de 41 °C y los intensos estallidos de roca, la « Zhaosu » completó en dos años una « prueba límite » para los equipos nacionales de alta gama en el corazón de las Tian Shan.
Esto no es solo la victoria de una TBM. Desde el cambio inteligente de modo dual « abierto + escudo simple », hasta el aumento de la vida útil de las herramientas en un 62% con los dientes de fresa de aleación graduada; desde el sistema de detección avanzada de agua CFC hasta la alerta temprana en tiempo real de estallidos de roca por microsismicidad: la integración y el avance de las cinco tecnologías centrales autodesarrolladas marcan que China ha formado un sistema tecnológico autónomo completo en el campo de los equipos de perforación de túneles en condiciones geológicas extremas.
Cuando la « Zhaosu » llegó con precisión al punto de parada previsto, se escribió la historia de los equipos nacionales de perforación de alta gama conquistando glaciares y geología compuesta de enterramiento ultraprofundo. « Equipo nacional pesado » ya no es solo un título, sino cada metro de avance sólido a través del núcleo de hielo de las Tian Shan.