4月9日，在長江入海口的南通海門，隨著最大開挖直徑達(dá)16.64米的“江海號(hào)”盾構(gòu)機(jī)正式啟動(dòng)，由中國鐵建所屬鐵四院設(shè)計(jì)、中鐵十四局施工的海太長江隧道開始盾構(gòu)掘進(jìn)，標(biāo)志著世界最長公路水下盾構(gòu)隧道正式開啟盾構(gòu)穿江作業(yè)。

“江海號(hào)”盾構(gòu)機(jī)始發(fā)現(xiàn)場

海太長江隧道位于江蘇省長江入海口區(qū)域，北起南通海門區(qū)，南至蘇州太倉市，線路全長39.07公里，包含過江隧道長11.185公里，采用雙向六車道高速公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時(shí)速100公里。其中，中鐵十四局負(fù)責(zé)盾構(gòu)隧道段長9315米，采用一臺(tái)16米級(jí)超大直徑泥水平衡盾構(gòu)機(jī)“江海號(hào)”進(jìn)行施工。

該隧道兼具“長、大、高、深”等特點(diǎn)，斬獲多個(gè)“首次”，創(chuàng)下諸多“第一”：全國首個(gè)零碳隧道、全國首創(chuàng)采用直達(dá)地面的救援車專用通道、全國首創(chuàng)采用區(qū)段式排煙方式、全國首創(chuàng)采用一體化全預(yù)制盾構(gòu)隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)、全國首創(chuàng)采用防火與結(jié)構(gòu)一體化煙道板、全國首創(chuàng)采用防脫落新型牛腿結(jié)構(gòu)、全國首創(chuàng)采用DDCI新型連接構(gòu)造。設(shè)計(jì)階段共開展60余項(xiàng)專題研究，對(duì)隧道結(jié)構(gòu)及防水與防火一體化、防災(zāi)減災(zāi)、綠色低碳、施工與裝備和智能建管養(yǎng)等技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究。

隧道管片安裝現(xiàn)場

長江江底地質(zhì)條件復(fù)雜，“江海號(hào)”盾構(gòu)機(jī)始發(fā)后，將進(jìn)行超長距離獨(dú)頭掘進(jìn)，需穿越淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土夾粉土、粉細(xì)砂復(fù)合地層等復(fù)雜地質(zhì)帶，同時(shí)，隧道最大埋深約75米，最高水壓達(dá)7.5巴，具有超長距離、超大直徑、超高水壓、超大埋深、復(fù)雜工況等特點(diǎn)，對(duì)刀盤刀具、泥漿環(huán)流部件耐磨性、可靠性要求高。在穿越長江及兩岸大堤時(shí)，盾構(gòu)施工沉降要求控制嚴(yán)，施工難度大，且江中地質(zhì)勘探覆蓋的區(qū)域有限，不可控的未知區(qū)域多。

超16.6米超大直徑意味著盾構(gòu)機(jī)刀盤開挖所需扭矩大，對(duì)主驅(qū)動(dòng)軸承負(fù)載大。7.5巴超高水壓對(duì)主驅(qū)動(dòng)密封、盾尾密封等部件的承壓能力要求高。在保持較高性能負(fù)載的前提下，如何保證整機(jī)在江底復(fù)雜環(huán)境中連續(xù)掘進(jìn)9315米工況下的可靠性是建設(shè)團(tuán)隊(duì)面臨的主要挑戰(zhàn)和難題。

為此，研制團(tuán)隊(duì)還通過加大盾構(gòu)機(jī)刀盤開口率，配置高壓力、大流量的中心沖刷系統(tǒng)及刀盤結(jié)泥餅預(yù)警系統(tǒng)，并搭配伸縮攝像裝置，無需人員帶壓進(jìn)倉即可觀察刀盤工作區(qū)域情況，有效判別和降低刀盤結(jié)泥餅風(fēng)險(xiǎn)，提高底部排渣效率。同時(shí)應(yīng)用自主研發(fā)的第四代同步注雙液漿技術(shù)，實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)隧道沉降的毫米級(jí)精度控制，保證施工安全及效率。他們還在相鄰管片接觸面采用“DDCI”特殊構(gòu)件設(shè)計(jì)方案，用以提升管片環(huán)向剛度，增強(qiáng)在軟土地層、長江大堤及江中深槽段等富水地層的超大型管片支護(hù)強(qiáng)度。

據(jù)了解，海太長江隧道是《長江干線過江通道布局規(guī)劃（2020—2035年）》和《江蘇省長江經(jīng)濟(jì)帶綜合立體交通運(yùn)輸走廊規(guī)劃》重點(diǎn)推動(dòng)建設(shè)項(xiàng)目。工程建設(shè)對(duì)貫徹落實(shí)長三角區(qū)域一體化發(fā)展和長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展等國家戰(zhàn)略，優(yōu)化長江干線過江通道布局，推動(dòng)沿江城市群跨江融合發(fā)展具有重大意義。

【責(zé)任編輯：張宇暉】