向新而行！驻济央企盾构穿海实施工程技术持续创新突破
近日，在世界最深海底高铁隧道深江铁路珠江口隧道，国产盾构机“深江1号”盾构机继掘进至海平面下100米深处后，又攻克490米断裂带风险区间施工，即将抵达最低点海底106米 就在此前的5月16日，在甬舟铁路金塘海底隧道，开挖直径14.57米的国产超大直径盾构机“甬舟号”从目前国内最深盾构工作井乘势始发，开启了世界最长海底高铁隧道盾构掘进，将经历24次软硬地层变换，“长途跋涉”后与另一台盾构机在海底“约会”，刀盘对接误差不超过2厘米。这是目前世界地质条件最复杂、建设难度最大的海底隧道之一。浅浅一湾海峡，阻挡不了建设者的脚步。这一项项世界纪录的打破，标志着驻济央企中铁十四局大盾构正将中国海底隧道施工能力和技术水平提升到一个新的台阶。 挑战海底深隧，冲击世界之最，是什么给了中铁十四局大盾构建设者底气和勇气? 谁能想象，十年前，中铁十四局在海底盾构隧道施工领域刚实现从“0”到“1”的突破2014年12月，中铁十四局承建的厦门地铁2号线过海段工程正式开工。这是我国首条穿海地铁盾构隧道，也是中铁十四局承建的第一条海底盾构隧道。海底隧道位于厦门西海域，下穿主航道，面临孤石群、断裂带、叠落石、基岩突起，如“地质博物馆”，在这样的地层施工可谓步步惊心，让无坚不摧的盾构机多次受阻。液压割锯“切小”岩石、人工进仓清理、海上爆破处理建设者驾驶两台复合式泥水平衡盾构机，挑战生理极限和心理极限，累计换刀700多把，高压进仓3475仓，人工和爆破处理孤石累计3000多立方米，2019年3月才挖通了这2800米的双线天。这在国内隧道施工史上非常罕见。 这一次在海底艰难鏖战，中铁十四局创新突破了国内首次海上孤石及基岩凸起处理、国内首次海底冷冻法施工、国内首创在泥水盾构采用衡盾泥保压等6项实施工程技术，总结形成“海域复杂环境地质条件下海底地铁盾构隧道成套实施工程技术”，为后续海底隧道建设积累了宝贵经验，储备了重大关键技术。而后，随时代发展和技术进步，中国海底隧道建设开启加速度。此时在大江大河历练多年的中铁十四局大盾构，凭借着先发优势，迎来在广袤的海域之下施展拳脚的更多机会，同时也在一次次海底掘进中提升技艺本领，积攒实战经验，推动海底盾构隧道实施工程技术不断取得新突破。 每一次穿越海底，是对已知技术的检验，更有新技术的创新突破。今年3月，国内独头掘进距离最长的穿海高铁盾构隧道广湛高铁湛江湾海底隧道顺利贯通。在既有施工经验和技术的加持下，开挖直径14.33米的“永兴号”盾构机历时991天过海穿城，相继攻克了长距离复杂海底地层、刀具磨损严重、泥水环流系统堵塞等技术难题，成功打通7551米长的隧道，确保了毫米级沉降控制，推动研究并掌握了“大直径长距离跨海高铁盾构隧道施工”控制成套新技术。 海底盾构隧道实施工程技术的优化升级和反馈，推动着盾构机自主研发的快速更新迭代。深江铁路珠江口隧道全线长距离下坡掘进，下穿多条主航道，穿越13种地层、5种复合地质、17条断裂带，最大埋深106米，海水水压10.6巴，施工挑战极大。 为应对大埋深、高水压带来的挑战，中铁十四局结合多年施工经验，成功研制国产大直径盾构机“深江1号”，采用双盾壳设计，设置4道加强型盾尾刷，整机最大耐压能力达12巴，在国内尚属首次，大幅度的提升了盾构施工在海底超高水压下的适应能力。目前，隧道已累计掘进3440余米，正在向着终点发起冲刺，国产盾构机也在实践中接受检验。日前始发的“甬舟号”盾构机，也是中铁十四局针对海底隧道复杂的施工特点，量身定做的国产超大直径盾构机。盾构机进行了6项创新设计，采用重型带压刀盘设计，较常规刀盘增加了70把滚刀，增重100多吨，并在全球范围内首次研发应用滚刀磨损智能监测系统，刀盘耐磨性、破岩掘进能力更强，做到“软硬通吃”，还配备了超前地质预报、超前加固等装备，总装达到世界领先水平。 在胶州湾，作为世界隧道建设史上海底隧道建设顶级规模、海底道路隧道长度最长的重大工程，胶州湾第二隧道刚被列入全球隧道与地下工程领域50项标志性工程名单。隧道盾构段穿越多处破碎带和上软下硬地层，长距离在硬岩掘进，最大水压达到9.6巴，盾构机将在海中接收及洞内拆解，施工复杂程度极高。中铁十四局正应用伸缩式主驱动、伸缩式开挖仓监视系统、SAMSON保压系统等一系列智能控制手段，突破海底隧道智慧建造与施工控制的技术难题，持续推进中间服务隧道“国信号”盾构机稳步安全掘进，为“紧跟其后”的主线隧道“海天号”超大直径盾构机掘进探路指引。 长大隧道施工，加强通风管理、实时监测内部空气质量是关键。目前，两条隧道内共装配有3台大功率、高性能轴流风机，通过3条柔性风筒进行压入式通风，风机全程采用变频运行，实现风机节能。同时，两台盾构机上还配备气体自动监测系统，以及烟雾感知、数据参数异常报警防护装置等，对隧道内空气质量和消防安全进行监测预警。该隧道的建设将极大提升我国海底隧道修建的技术水平，并将引领世界超长海底隧道未来。从胶州湾到湛江湾，从厦门西海域到珠江口入海口中铁十四局第11次穿海征程已然启航。十年摸索潜行，越战越勇，中铁十四局大盾构不断推动中国海底隧道施工关键技术和装备制造向高端化、智能化、绿色化突破升级，打破海域天堑，联通一条条海底交通“大动脉”，为海峡两岸交通互联网空间拓展提供全新技术方案、创造诸多可能。
