6月23日，在世界最深海底高鐵隧道——深江鐵路珠江口隧道，國產(chǎn)盾構(gòu)機“深江1號”盾構(gòu)機繼掘進至海平面下100米深處后，又攻克490米斷裂帶風險區(qū)間施工，即將抵達最低點海底106米……

深江鐵路珠江口隧道（劉福昌 攝）

就在一個月前，5月16日，在甬舟鐵路金塘海底隧道，開挖直徑14.57米的國產(chǎn)超大直徑盾構(gòu)機“甬舟號”從目前國內(nèi)最深盾構(gòu)工作井乘勢始發(fā)，開啟了世界最長海底高鐵隧道盾構(gòu)掘進，將經(jīng)歷24次軟硬地層變換，“長途跋涉”后與另一臺盾構(gòu)機在海底“約會”，刀盤對接誤差不超過2厘米。這是目前世界地質(zhì)條件最復雜、建設難度最大的海底隧道之一。

淺淺一灣海峽，阻擋不了建設者的腳步。這一項項世界紀錄的打破，標志著中鐵十四局大盾構(gòu)建設者正將中國海底隧道施工能力和技術(shù)水平提升到一個新的臺階。

首次挑戰(zhàn)海底盾構(gòu)隧道實現(xiàn)從“0”到“1”的突破

挑戰(zhàn)海底深隧，沖擊世界之最，是什么給了中鐵十四局大盾構(gòu)建設者底氣和勇氣？

誰能想象，十年前，中鐵十四局在海底盾構(gòu)隧道施工領(lǐng)域剛實現(xiàn)從“0”到“1”的突破——

2014年12月，中鐵十四局承建的廈門地鐵2號線過海段工程正式開工。這是我國首條穿海地鐵盾構(gòu)隧道，也是中鐵十四局承建的第一條海底盾構(gòu)隧道。

海底隧道位于廈門西海域，下穿主航道，面臨孤石群、斷裂帶、疊落石、基巖突起，如“地質(zhì)博物館”，在這樣的地層施工可謂步步驚心，讓無堅不摧的盾構(gòu)機多次受阻。

液壓割鋸“切小”巖石、人工進倉清理、海上爆破處理……建設者駕駛兩臺復合式泥水平衡盾構(gòu)機，挑戰(zhàn)生理極限和心理極限，累計換刀700多把，高壓進倉3475倉，人工和爆破處理孤石累計3000多立方，2019年3月才挖通了這2800米的雙線隧道，整整用了1137天。這在國內(nèi)隧道施工史上罕見。

廈門地鐵2號線穿海盾構(gòu)隧道貫通（劉福昌 攝）

這一次在海底的艱難鏖戰(zhàn)，中鐵十四局創(chuàng)新突破了國內(nèi)首次海上孤石及基巖凸起處理、國內(nèi)首次海底冷凍法施工、國內(nèi)首創(chuàng)在泥水盾構(gòu)采用衡盾泥保壓等6項施工技術(shù)，總結(jié)形成“海域復雜環(huán)境地質(zhì)條件下海底地鐵盾構(gòu)隧道成套施工技術(shù)”，為后續(xù)海底隧道建設積累寶貴經(jīng)驗，儲備了重大關(guān)鍵技術(shù)。

攻克關(guān)鍵核心技術(shù)破解更大直徑、更長距離掘進難題

隨著時代發(fā)展和技術(shù)進步，中國海底隧道建設開啟加速度。此時在大江大河歷練多年的中鐵十四局，憑借著先發(fā)優(yōu)勢，迎來在廣袤的海域之下施展拳腳的更多機會，同時也在一次次海底掘進中，提升技藝本領(lǐng)，積攢實戰(zhàn)經(jīng)驗，推動海底盾構(gòu)隧道施工技術(shù)不斷取得新突破。

每一次穿越海底，是對已知技術(shù)的檢驗，更有新技術(shù)的創(chuàng)新突破。

今年3月，國內(nèi)獨頭掘進距離最長的穿海高鐵盾構(gòu)隧道——廣湛高鐵湛江灣海底隧道順利貫通。在既有施工經(jīng)驗和技術(shù)的加持下，開挖直徑14.33米的“永興號”盾構(gòu)機歷時991天過海穿城，相繼攻克了長距離復雜海底地層、刀具磨損嚴重、泥水環(huán)流系統(tǒng)堵塞等技術(shù)難題，成功打通7551米長的隧道，確保了毫米級沉降控制，推動研究并掌握了“大直徑長距離跨海高鐵盾構(gòu)隧道施工”控制成套新技術(shù)。

施工引領(lǐng)制造推動穿海“利器”自主研制

海底盾構(gòu)隧道施工技術(shù)的優(yōu)化升級和反饋，推動著盾構(gòu)機自主研發(fā)的快速更新迭代。

深江鐵路珠江口隧道全線長距離下坡掘進，下穿多條主航道，穿越13種地層、5種復合地質(zhì)、17條斷裂帶，最大埋深106米，海水水壓10.6巴，施工挑戰(zhàn)極大。

為應對大埋深、高水壓帶來的挑戰(zhàn)，中鐵十四局結(jié)合多年施工經(jīng)驗，成功研制國產(chǎn)大直徑盾構(gòu)機“深江1號”，采用雙盾殼設計，設置4道加強型盾尾刷，整機最大耐壓能力達12巴，在國內(nèi)尚屬首次，大大提高了盾構(gòu)施工在海底超高水壓下的適應能力。目前，隧道已累計掘進3440余米，正在向著終點發(fā)起沖刺，國產(chǎn)盾構(gòu)機也在實踐中接受檢驗。

“甬舟號”盾構(gòu)機始發(fā)現(xiàn)場（馬婧波 攝）

已始發(fā)掘進的“甬舟號”盾構(gòu)機也是中鐵十四局針對海底隧道復雜的施工特點，量身定制的國產(chǎn)超大直徑盾構(gòu)機。盾構(gòu)機進行了6項創(chuàng)新設計，采用重型帶壓刀盤設計，較常規(guī)刀盤增加了70把滾刀，增重100多噸，并在世界范圍內(nèi)首次研發(fā)應用滾刀磨損智能監(jiān)測系統(tǒng)，刀盤耐磨性、破巖掘進能力更強。

向智能、綠色發(fā)展引領(lǐng)海底隧道建設未來

在膠州灣，作為世界隧道建設史上海底隧道建設規(guī)模最大、海底道路隧道長度最長的重大工程，膠州灣第二隧道剛被列入全球隧道與地下工程領(lǐng)域50項標志性工程名單。隧道盾構(gòu)段穿越多處破碎帶和上軟下硬地層，長距離在硬巖掘進，最大水壓達到9.6巴，盾構(gòu)機將在海中接收及洞內(nèi)拆解，施工復雜程度極高。

中鐵十四局正應用伸縮式主驅(qū)動、伸縮式開挖倉監(jiān)視系統(tǒng)、SAMSON保壓系統(tǒng)等一系列智能控制手段，突破海底隧道智慧建造與施工控制的技術(shù)難題，持續(xù)推進中間服務隧道“國信號”盾構(gòu)機穩(wěn)步安全掘進，為“緊跟其后”的主線隧道“海天號”超大直徑盾構(gòu)機掘進探路指引。

長大隧道施工，加強通風管理、實時監(jiān)測內(nèi)部空氣質(zhì)量是關(guān)鍵。目前，兩條隧道內(nèi)共裝配有3臺大功率、高性能軸流風機，通過3條柔性風筒進行壓入式通風，風機全程采用變頻運行，實現(xiàn)風機節(jié)能。同時，兩臺盾構(gòu)機上還配備氣體自動監(jiān)測系統(tǒng)，以及煙霧感知、數(shù)據(jù)參數(shù)異常報警防護裝置等，對隧道內(nèi)空氣質(zhì)量和消防安全進行監(jiān)測預警。

中國工程院院士評價說，該隧道的建設將極大提升我國海底隧道修建的技術(shù)水平，并將引領(lǐng)世界超長海底隧道未來。

從膠州灣到湛江灣，從廈門西海域到珠江口入?？凇需F十四局第11條穿海隧道已然啟航。十年摸索潛行，越戰(zhàn)越勇，中鐵十四局不斷推動中國海底隧道施工關(guān)鍵技術(shù)和裝備制造向高端化、智能化、綠色化突破升級，不斷演繹培育新質(zhì)生產(chǎn)力的“新”故事，打破海域天塹，聯(lián)通一條條海底交通“大動脈”，為海峽兩岸交通網(wǎng)絡空間拓展提供全新技術(shù)方案、創(chuàng)造諸多可能。

【編輯：金雨】