世界最長(zhǎng)海底高鐵隧道有序掘進(jìn) 甬舟鐵路加快建設(shè)

中新網(wǎng)寧波9月14日電 (張斌 馬婧波)9月14日，由中鐵十四局施工的甬舟鐵路金塘海底隧道寧波側(cè)完成首段全斷面英安巖地層掘進(jìn)，標(biāo)志著世界最長(zhǎng)海底高鐵隧道建設(shè)取得階段性勝利，為下一步海底隧道攻堅(jiān)積累了經(jīng)驗(yàn)。

9月14日，浙江寧波，金塘海底隧道施工現(xiàn)場(chǎng)。王剛 攝

甬舟鐵路西起寧波市鄞州區(qū)，東至舟山市定海區(qū)，全長(zhǎng)約77公里，設(shè)計(jì)時(shí)速250公里，其中金塘海底隧道全長(zhǎng)16.18千米，采用兩臺(tái)盾構(gòu)機(jī)分別從寧波和舟山相向掘進(jìn)，是目前世界長(zhǎng)度最長(zhǎng)、直徑最大、地質(zhì)最復(fù)雜、施工難度最大的海底高鐵隧道。

其中，直徑14.57米的“甬舟號(hào)”盾構(gòu)機(jī)負(fù)責(zé)寧波側(cè)4940米的掘進(jìn)任務(wù)。

“寧波側(cè)地質(zhì)條件復(fù)雜，隧道先穿城后穿海，要下穿石油管線、海堤、碼頭、進(jìn)港航道等40多項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)源?！敝需F十四局甬舟鐵路項(xiàng)目負(fù)責(zé)人胡浩介紹，“甬舟號(hào)”盾構(gòu)機(jī)施工區(qū)間硬巖和軟硬不均地層占比近七成，先后要完成12段硬巖地層掘進(jìn)，歷經(jīng)24次軟硬地層變換，地層及海域環(huán)境極其復(fù)雜。

據(jù)介紹，“甬舟號(hào)”盾構(gòu)機(jī)出發(fā)即進(jìn)入620米全斷面英安巖地層，相較于普通的硬巖地層，該地層最大強(qiáng)度達(dá)到83兆帕，對(duì)刀具、泥漿泵的磨損大。為此，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)依托刀具選型技術(shù)，在盾構(gòu)掘進(jìn)之前，針對(duì)性研發(fā)應(yīng)用了滾刀實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，通過(guò)破巖機(jī)理和狀態(tài)的觀察，進(jìn)行提高刀具破巖能力及使用壽命的研究，并最終完成了刀具的選型。

經(jīng)過(guò)與同類型地層掘進(jìn)數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，最終采用的滾刀耐磨性更強(qiáng)、破巖能力更高，使用壽命是常規(guī)刀具的2倍。

此外，刀盤(pán)前方切削下來(lái)的石塊，沿著出漿管道輸送到地面的過(guò)程中，在管內(nèi)“橫沖直撞”，容易造成了泥漿泵的磨損。

建設(shè)團(tuán)隊(duì)通過(guò)不斷嘗試，摸索出一套適合當(dāng)前地層的掘進(jìn)參數(shù)，同時(shí)調(diào)整優(yōu)化泥漿配比，提高泥漿的攜渣能力，使切削下來(lái)的石塊能夠順利排出。

隨著“甬舟號(hào)”成功“啃下”620米全斷面英安巖地層，盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入上軟下硬地層掘進(jìn)，進(jìn)入更加復(fù)雜的復(fù)合地層。

“這種地層就像一個(gè)復(fù)雜的‘地質(zhì)三明治’，上層的軟土就像柔軟的面包層，強(qiáng)度低、穩(wěn)定性差，而下層的硬巖則像堅(jiān)硬的火腿片，硬度大、強(qiáng)度高?！敝需F十四局甬舟鐵路項(xiàng)目總機(jī)械師董冰說(shuō)，面對(duì)這一地層帶來(lái)復(fù)雜性和不確定性，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)主動(dòng)進(jìn)行了停機(jī)調(diào)整，依托刀具磨損監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)刀具進(jìn)行了精準(zhǔn)抽檢與更換，還調(diào)整了相適應(yīng)的掘進(jìn)參數(shù)、刀盤(pán)轉(zhuǎn)速和切口壓力，確保掘進(jìn)能夠順利進(jìn)行。

據(jù)悉，首段硬巖地層的成功攻克，不僅驗(yàn)證了刀具選型的正確，也為接下的海底隧道掘進(jìn)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。甬舟鐵路通車后，可實(shí)現(xiàn)寧波至舟山30分鐘鐵路通達(dá)，結(jié)束舟山不通鐵路的歷史。