通訊員 張鳳華 科技日報(bào)記者 張曄

10月12日，國內(nèi)在建承受水壓最高、直徑最大盾構(gòu)隧道用超大直徑盾構(gòu)機(jī)——“聚力一號”在中交天和下線，并將用于江陰靖江長江隧道工程施工。

“聚力一號”開挖直徑達(dá)16.09米，長140米，重5000噸，是目前國產(chǎn)最大直徑盾構(gòu)機(jī)，不僅可實(shí)現(xiàn)5000米超長距離連續(xù)掘進(jìn)不換刀，還能解決超大直徑盾構(gòu)機(jī)、高水壓下掘進(jìn)“十隧九漏”的世界性難題，實(shí)現(xiàn)隧道掘進(jìn)施工滴水不漏，為我國高水壓、超長距離隧道工程施工增添了一把利器。

江陰靖江長江隧道是《長江干線過江通道布局規(guī)劃（2020-2035）》 的江蘇省 44 條過江通道之一 ，北起靖江公新公路，南至江陰芙蓉大道，采用盾構(gòu)隧道帆方式穿越長江。江陰靖江長江隧道按照雙向六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計(jì)行車速度 80千米/小時(shí)，預(yù)計(jì)2025年12月全線通車，將成為交通強(qiáng)國建設(shè)江蘇樣板標(biāo)志性工程，中國高水壓大直徑盾構(gòu)隧道建設(shè)創(chuàng)新工程。

該工程具有大、高、長三大特點(diǎn)，隧道開挖直徑達(dá) 16.09米，為國內(nèi)直徑最大盾構(gòu)隧道；設(shè)計(jì)承受最大水壓1.2兆帕，為國內(nèi)在建承受水壓最高超大直徑隧道；隧道長 6445 米，其中盾構(gòu)段隧道4952米，為國內(nèi)長度排名第二的長江隧道。盾構(gòu)機(jī)需下穿長江大堤、船廠、碼頭等敏感建筑物；富含膠結(jié)物的粉細(xì)砂、中粗砂層，石英含量高地層；有害氣體區(qū)域等復(fù)雜底層。

復(fù)雜的地質(zhì)條件和高標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)要求，對盾構(gòu)機(jī)性能及智能化程度提出了高挑戰(zhàn)。中交天和對“聚力一號”做了針對性極強(qiáng)的專門化設(shè)計(jì)，運(yùn)用完全自主研發(fā)、世界首創(chuàng)的先進(jìn)技術(shù),實(shí)現(xiàn)“大塊頭”與智能化的完美結(jié)合。“聚力一號”專門配備中交天和特有的超長距離不換刀技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)該線全線5000米掘進(jìn)不換刀。同時(shí)，配備智能化導(dǎo)向、智能化地質(zhì)超前預(yù)報(bào)、刀具磨損光纖監(jiān)測、盾尾間隙自動測量、管片上浮及收斂自動監(jiān)測、高精度有害氣體監(jiān)測和同步雙液注漿等系統(tǒng)，確保盾構(gòu)隧道施工做到“可視、可測、可控、可達(dá)”，使高強(qiáng)度、高風(fēng)險(xiǎn)、高污染的掘進(jìn)作業(yè)轉(zhuǎn)為安全、高效、節(jié)能、環(huán)保的綠色掘進(jìn)模式。

截至目前，高水壓超大型隧道“十隧九漏”仍是世界性難題。解決該難題，盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)控制及時(shí)糾偏系統(tǒng)則是關(guān)鍵。為此，中交天和打出系列“組合拳”，在業(yè)內(nèi)率先攻克這一難題。“聚力一號”泥水環(huán)流系統(tǒng)配置氣墊艙，能實(shí)現(xiàn)掌子面壓力±0.02兆帕以內(nèi)的精確控制，有效控制掘進(jìn)過程中的泥水壓力，防止地層發(fā)生沉降，保持盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)姿態(tài)；對油缸壓力進(jìn)行分區(qū)控制，下部油缸數(shù)量配置恰到好處，便于盾構(gòu)機(jī)抬頭，且每組油缸能單獨(dú)控制，可滿足實(shí)時(shí)糾偏；同步注漿系統(tǒng)具備雙液注漿功能，可有效控制管片上浮及注漿后地層二次沉降等。防滲漏組合技術(shù)已在多個超大隧道工程施工中被成功應(yīng)用，中交天和超大直徑盾構(gòu)施工的南京和燕路過江通道長2100多米、35萬平方米隧道，孟加拉國卡納普里河底隧道工程長4900米、50多萬平方米隧道、印尼雅萬高鐵一號隧道工程20多萬平方米隧道均創(chuàng)造“滴水不漏”奇跡。

中交天和一直堅(jiān)持走自主研發(fā)、科技創(chuàng)新之路，研發(fā)制造了“天和號”超大直徑盾構(gòu)，打破外國品牌在中國的壟斷。目前，許多核心零部件已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，并在多個項(xiàng)目廣泛應(yīng)用，盾構(gòu)國產(chǎn)化率已達(dá)95%以上，實(shí)現(xiàn)了中國超大直徑盾構(gòu)從跟跑、并跑、到領(lǐng)跑的華麗轉(zhuǎn)身。

（文中圖片均由受訪方提供）

關(guān)鍵詞： 國內(nèi) 最大 直徑 盾構(gòu)機(jī)