世界最長海底高鐵隧道有序掘進 甬舟鐵路加快建設

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完成首段全斷面英安巖地層掘進，標志著世界最長海底高鐵隧道建設取得階段性勝利，為下一步海底隧道攻堅積累了經(jīng)驗。

9月14日，浙江寧波，金塘海底隧道施工現(xiàn)場。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)，全長約77公里，設計時速250公里，其中金塘海底隧道全長16.18千米，采用兩臺盾構機分別從寧波和舟山相向掘進，是目前世界長度最長、直徑最大、地質(zhì)最復雜、施工難度最大的海底高鐵隧道。

其中，直徑14.57米的“甬舟號”盾構機負責寧波側4940米的掘進任務。

“寧波側地質(zhì)條件復雜，隧道先穿城后穿海，要下穿石油管線、海堤、碼頭、進港航道等40多項風險源?！敝需F十四局甬舟鐵路項目負責人胡浩介紹，“甬舟號”盾構機施工區(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，歷經(jīng)24次軟硬地層變換，地層及海域環(huán)境極其復雜。

據(jù)介紹，“甬舟號”盾構機出發(fā)即進入620米全斷面英安巖地層，相較于普通的硬巖地層，該地層最大強度達到83兆帕，對刀具、泥漿泵的磨損大。為此，項目團隊依托刀具選型技術，在盾構掘進之前，針對性研發(fā)應用了滾刀實驗平臺，通過破巖機理和狀態(tài)的觀察，進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)過與同類型地層掘進數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn)，最終采用的滾刀耐磨性更強、破巖能力更高，使用壽命是常規(guī)刀具的2倍。

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

建設團隊通過不斷嘗試，摸索出一套適合當前地層的掘進參數(shù)，同時調(diào)整優(yōu)化泥漿配比，提高泥漿的攜渣能力，使切削下來的石塊能夠順利排出。

隨著“甬舟號”成功“啃下”620米全斷面英安巖地層，盾構機進入上軟下硬地層掘進，進入更加復雜的復合地層。

“這種地層就像一個復雜的‘地質(zhì)三明治’，上層的軟土就像柔軟的面包層，強度低、穩(wěn)定性差，而下層的硬巖則像堅硬的火腿片，硬度大、強度高?！敝需F十四局甬舟鐵路項目總機械師董冰說，面對這一地層帶來復雜性和不確定性，項目團隊主動進行了停機調(diào)整，依托刀具磨損監(jiān)測系統(tǒng)，對刀具進行了精準抽檢與更換，還調(diào)整了相適應的掘進參數(shù)、刀盤轉速和切口壓力，確保掘進能夠順利進行。

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