科技日報記者 孫瑜

29日，在中鐵十四局承建的甬舟鐵路金塘海底隧道寧波側地下64米深處，“甬舟號”盾構機成功穿越海堤，由陸域段進入海域段掘進施工，標志著世界最長海底高鐵隧道全面進入“穿海之旅”。

金塘海底隧道是甬舟鐵路全線控制性工程，位于寧波與舟山之間金塘水道下方，西起寧波市北侖區(qū)，東至舟山市金塘鎮(zhèn)，全長16.18公里，其中盾構段長11.21公里，是世界最長海底高鐵隧道。施工采用兩臺盾構機從寧波側和舟山側同時始發(fā)，相向掘進，穿越高水壓及多種復雜地層后在海底實現(xiàn)精準對接。其中，由中鐵十四局負責的寧波側盾構段長4940米，使用開挖直徑14.57米的“甬舟號”盾構機由西向東獨頭掘進。

寧波與舟山兩地之間海域地質復雜多變，隧道穿越石油管線、海堤、碼頭和航道等多項風險源，海底最大埋深78米，最大水壓8.4巴，相當于成人手掌面積上承受近1噸的重量。在穿越過程中，“甬舟號”需要挑戰(zhàn)24次軟硬地層變換，高壓換刀作業(yè)量頻繁，隧道施工復雜程度、難度和風險世界罕見。

自始發(fā)以來，“甬舟號”盾構機已順利攻克10余次軟硬地層交錯變化的難題，累計完成2020米掘進任務。“此次入海區(qū)間段地層主要為全斷面硬巖，巖石最高強度達177兆帕。我們提前對盾構機進行了檢修，完成刀具、管道和泥漿泵的檢查與更換，確保盾構機處于最佳狀態(tài)。”中鐵十四局甬舟鐵路項目總機械師董冰說。

據悉，進入海域段后，“甬舟號”盾構機將繼續(xù)一路下坡，在超過6巴壓力的地段掘進2920米，直至到達海中對接點。為應對長距離、高水壓環(huán)境帶來的挑戰(zhàn)，項目團隊對盾構機密封系統(tǒng)進行了全面強化，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，提高了盾構機在海底超高水壓下的適應能力。

此外，面對如此高的水土壓力，常規(guī)的壓氣作業(yè)方式已無法滿足帶壓換刀的作業(yè)需求。項目團隊將在世界上首次在海底高鐵隧道中采用飽和帶壓技術進行換刀作業(yè)，以提高施工作業(yè)人員及盾構掘進的安全性，提升換刀作業(yè)效率。

在施工中，項目團隊構建“盾構終端駕駛+地面遠程駕駛+總部智能駕駛”的多層級掘進控制體系。技術人員在地面就可以操控盾構機向前掘進，并結合“數字盾構”系統(tǒng)，對掘進關鍵參數、注漿、刀具磨損等信息進行實時監(jiān)控和自動預警，達到智能分析、精準施策、高效掘進目的。

甬舟鐵路是國家《中長期鐵路網規(guī)劃（2016—2030年）》的重大項目，建成運營后，將結束舟山群島不通鐵路的歷史，長三角唯一不通高鐵的地級市舟山市將接入全國鐵路網，對實現(xiàn)寧波舟山同城化發(fā)展，加快兩地融入“一帶一路”和長江經濟帶，促進長三角一體化發(fā)展等具有重要意義。