Im Juni 2026 erreichte die „Zhaosu“-Vollschnitt-Hartgesteins-Tunnelbohrmaschine (TBM) im Erkundungsstollen des Westlichen Tianshan-Extremtunnels der G219-Straße von Zhaosu nach Wensu präzise den vorgegebenen Zielpunkt. Dieser Tunnel mit der weltweit größten Überdeckungshöhe und dem größten Querschnitt, der erste direkt unter einem Gletscher verlaufende Fernstraßentunnel der Welt, erlebte den historischen Durchbruch des Erkundungsstollens. Gleichzeitig erbrachten die beiden chinesischen TBM-Maschinen „Zhaosu“ und das baugleiche Modell „Wensu“ im beidseitigen Gegenvortrieb eine beeindruckende Leistung, die Branchenrekorde neu schrieb.

Herausforderung von Weltklasse: Durchquerung der „geologischen Sperrzone“ im Gletscherkern des Tianshan

Der Westliche Tianshan-Extremtunnel ist mit einer Länge von 15,7 km das zentrale Kernbauwerk der gesamten G219-Strecke von Zhaosu nach Wensu. Dieser Tunnel hält mehrere „Branchenrekorde“: Er ist der Straßentunnel mit der weltweit größten Überdeckungshöhe und dem größten Querschnitt, der erste direkt unter einem Gletscher verlaufende Fernstraßentunnel der Welt und gleichzeitig der Straßentunnel Chinas, der die größte aktive Störungszone durchquert.

Die extremen Baubedingungen sind in der Tunnelbaugeschichte beispiellos:

Maximale Überdeckungshöhe: 2365 m (nach anderen Angaben 2380 m), über 11,96 km der Tunnelröhre liegen tiefer als 1000 m

Über 70 % der Baufläche sind von Gletscherschichten bedeckt

Durchquerung der 370 m breiten, größten aktiven Störungszone F1 Chinas

Täglicher Wasserzufluss von bis zu 28.000 m³

Temperaturen im Tunnel von bis zu 41 °C, verbunden mit extremen Herausforderungen wie starkem Gebirgsschlag und großen Verformungen des umgebenden Gesteins

„Hohe Überdeckung, starker Gebirgsschlag, hoher Wasserzufluss, starke Verwitterung“ – diese „drei hohen und eine starke“ extremen geologischen Bedingungen machen den Westlichen Tianshan-Tunnel zu einem weltweit anerkannten „harten Brocken“ der Tunnelbauindustrie.

Fünf Kern-Technologien: Wie die „Zhaosu“ zum „Schwergewicht der Nation“ wurde

Um diese „geologische Sperrzone“ zu bezwingen, entwickelte die CCCC Tianhe Mechanical Equipment Manufacturing Co., Ltd. maßgeschneidert für das Westliche Tianshan-Projekt die „Zhaosu“-TBM mit einem Bohrdurchmesser von 8,83 m, einer Gesamtlänge von 237 m (nach anderen Angaben 235 m) und einem Gesamtgewicht von 1500 Tonnen. Laut Chen Zhenpeng, dem Chefkonstrukteur der Vortriebsmaschinenabteilung des CCCC Tianhe Design Institute, ist die „Zhaosu“ die derzeit im Bau befindliche offene TBM mit dem größten Bohrdurchmesser und der führenden Gesamtleistung im Tianshan-Gebirge – ein echtes chinesisches „Schwergewicht der Nation“.

Die fünf integrierten, selbst entwickelten Kerntechnologien der „Zhaosu“ bilden eine vollständige technologische Matrix zur Bewältigung extremer Geologien:

(1) Gradienten-Legierungs-Schneidzahn-Technologie

Durch Optimierung des Schneidwerkzeugmaterials und der Strukturdesigns wurde die Lebensdauer der Werkzeuge um 62 % erhöht und die Häufigkeit des Werkzeugwechsels um 52 % reduziert, wodurch die Stillstandszeiten für Wartung erheblich verkürzt und eine Kernvoraussetzung für den kontinuierlichen Vortrieb über lange Strecken geschaffen wurde.

(2) CFC-Hochpräzisions-Voraus-Erkundungssystem für Wasser

Es kann die hydrologischen Bedingungen bis zu 50 m voraus erkunden und bewältigt zuverlässig extreme Wasserzuflüsse von bis zu 130.000 m³ pro Tag. Während des Vortriebs kam es mehrfach zu Gletscher-Grundwassereinbrüchen, die durch Marmorgesteinsschichten ausgelöst wurden, mit einem täglichen Spitzenzufluss von bis zu 25.000 m³. Das Voraus-Erkundungssystem lieferte dem Bautrupp entscheidende Unterstützung bei der frühzeitigen Erfassung der geologischen Daten der gesamten Strecke.

(3) Echtzeit-Warnsystem für Mikroseismik und Gebirgsschlag

Es deckt rund um die Uhr einen 3000 m langen, stark gebirgsschlaggefährdeten Abschnitt ab und verhindert vorzeitig das Risiko von Einstürzen und Aufprallschäden. In der von häufigen, heftigen Gebirgsschlägen geprägten Bauumgebung des Westlichen Tianshan wurde dieses Warnsystem zur Kernbarriere für die Bausicherheit.

(4) Mehrstufiges, koordiniertes Injektionssystem

Stabilisiert das aufgelockerte Gebirge im tief liegenden Tunnel und verhindert das Risiko von Röhreninstabilitäten.

(5) Hochdrehmoment- und Hochleistungs-Schneidradantrieb

Die Verschleißfestigkeit der Werkzeuge erreicht das 1,43-fache herkömmlicher Maschinen und gewährleistet eine kontinuierliche, effiziente Gesteinszerstörung in extrem harten Gesteinsformationen wie Granit mit einer Druckfestigkeit von 250 MPa.

Darüber hinaus verfügt die „Zhaosu“ über ein innovatives „offenes + einseitig abgeschirmtes“ Dual-Mode-Vortriebssystem, das einen schnellen und intelligenten Wechsel zwischen extrem hartem Granit (250 MPa) und brüchigem, weichem Gestein ermöglicht. Das ebenfalls neuartige, in China erstmals eingesetzte leichte Stahlsegment-Ausbauverfahren löste das Branchenproblem des Vortriebseinbruchs in alterierten Gesteinsschichten endgültig.

Zahlen sprechen: Vortriebs-„Beschleunigung“ schreibt Branchenrekorde neu

Die technologischen Durchbrüche schlugen sich direkt in den Bauergebnissen nieder:

Der von der „Wensu“ aufgestellte Weltrekord für eine TBM mit großer Überdeckung und großem Durchmesser sowie die stabile Hochleistung der „Zhaosu“ belegen gemeinsam, dass beide chinesischen TBM-Maschinen das internationale Spitzenniveau erreicht haben.

Noch entscheidender sind die Ergebnisse bei der Bewältigung der technischen Herausforderungen:

Sicherer Durchbruch der 370 m langen, größten aktiven Störungszone F1 Chinas in nur 7 Monaten

Stabile Bewältigung des extremen Wasserzuflusses von durchschnittlich 28.000 m³ pro Tag

Widerstand gegen starken Gebirgsschlag und die extremen Arbeitsbedingungen mit 41 °C im Tunnel

Erfolgreicher Vortrieb im extrem tiefen Abschnitt von ****2365 m mit besonderen Schwierigkeiten

Mehrere bauliche Innovationen wurden bereits mit nationalen Erfindungspatenten und Bauverfahrenszertifikaten ausgezeichnet.

Vom „Tianshan-Modell“ zur „China-Lösung“

Der strategische Wert des Erkundungsstollens als „Vorreiter“

Der Westliche Tianshan-Tunnel verwendet ein paralleles Bauschema mit „zwei Hauptröhren + einem linken Erkundungsstollen“ – die Hauptröhren werden im Sprengvortrieb, der Erkundungsstollen maschinell mit der TBM aufgefahren. Der Erkundungsstollen dient als vorausgehender Hilfsstollen, übernimmt Schlüsselfunktionen wie geologische Erkundung und Streckenoptimierung und ist der „Vorreiter“ für den Bau langer Tunnel in komplexer Geologie.

Gestützt auf das von der „Zhaosu“ mitgeführte geologische Vorauserkundungssystem konnte der Bautrupp die geologischen Verhältnisse der gesamten Tunnelstrecke vollständig erfassen und umfangreiches geologisches Referenzmaterial für den Bau der Hauptröhren bereitstellen. Dieses vollständige geologische Referenzschema reduzierte das unbekannte Risiko des Sprengvortriebs in den Hauptröhren erheblich.

Überwindung der Importabhängigkeit, Ausgabe von „China-Standards“

Der erfolgreiche Abschluss des Vortriebs im Erkundungsstollen beweist eindrucksvoll, dass hochwertige chinesische Tunnelbauausrüstung vollständig in der Lage ist, unter Gletscher- und extrem tiefen, komplexen geologischen Bedingungen zu arbeiten, und wird für ähnliche extreme Tunnelbauprojekte im Inland ausgereifte, komplette Ausrüstungslösungen liefern.

Von der „Einführung und Absorption“ über die „eigenständige Entwicklung“ bis hin zum „Technologie-Export“ markiert der Erfolg der „Zhaosu“, dass Chinas Tunnelvortriebsausrüstung an der Weltspitze der globalen Industriekette steht.

Neugestaltung der Verkehrskarte Xinjiangs

Der Westliche Tianshan-Tunnel ist ein Schlüsselprojekt des nationalen Straßennetzes. Nach Fertigstellung des Projekts wird sich die Fahrstrecke von Yining nach Aksu von 1710 km drastisch auf 445 km verkürzen, wodurch eine neue schnelle Nord-Süd-Verbindung durch das Tianshan-Gebirge entsteht und die Effizienz des regionalen Straßennetzes im Westen Xinjiangs erheblich verbessert wird.

Technologische Reproduzierbarkeit

Die fünf von der „Zhaosu“ validierten Kerntechnologien und das Verfahren des synchronen Stahlsegmentausbaus werden bereits bei mehreren inländischen Tunnelprojekten eingesetzt. Alle drei TBM-Maschinen für das Westliche Tianshan-Projekt der G219 wurden von CCCC Tianhe geliefert. Auch die „Wenquan“-TBM, die im 9300 m langen Erkundungsstollen des Moshan-Berges der Straße Wen-Huo eingesetzt wird, erzielt bemerkenswerte Ergebnisse.

Im Vergleich zum traditionellen Sprengvortrieb beträgt der durchschnittliche Tagesvortrieb der TBM etwa 20 m, was die Baueffizienz um mehr als das Vierfache steigert.

Von der 370 m langen aktiven Störungszone bis zur weltweit beispiellosen Tiefe von 2380 m, von den täglichen 28.000 m³ extremen Wasserzuflusses bis zu den 41 °C hohen Temperaturen und heftigen Gebirgsschlägen – die „Zhaosu“ hat in zwei Jahren im Herzen des Tianshan-Gebirges eine „extreme Prüfung“ für hochwertige chinesische Ausrüstung bestanden.

Dies ist nicht nur der Sieg einer einzelnen TBM. Vom intelligenten Dual-Mode-Wechsel „offen + einseitig abgeschirmt“ über die Gradienten-Legierungs-Schneidzähne, die die Werkzeuglebensdauer um 62 % erhöhen, vom CFC-Voraus-Erkundungssystem für Wasser bis zum Echtzeit-Warnsystem für Mikroseismik und Gebirgsschlag – der integrierte Durchbruch der fünf selbst entwickelten Kerntechnologien zeigt, dass China auf dem Gebiet der Tunnelvortriebsausrüstung für extreme Geologien ein vollständiges, eigenständiges Technologiesystem aufgebaut hat.

Als die „Zhaosu“ präzise den vorgegebenen Zielpunkt erreichte, wurde Geschichte geschrieben: Hochwertige chinesische Vortriebsausrüstung hat die Herausforderungen von Gletscher- und extrem tiefen, komplexen geologischen Formationen gemeistert. Das „Schwergewicht der Nation“ ist nicht länger nur ein Titel, sondern jeder einzelne Meter des soliden Vortriebs durch den Gletscherkern des Tianshan-Gebirges.