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新春走基層·我在大國工程現(xiàn)場丨“蛟龍”穿深海 天塹變通途——直擊我國最長海底高鐵隧道舟山側(cè)掘進現(xiàn)場

2025-02-05 07:50:35 來源: 科技日報 點擊數(shù):

科技日報記者 夏凡

深冬時節(jié),寒風獵獵;東海之濱,熱潮涌動。

“叮……叮……”1月19日,科技日報記者乘坐觀光車,穿過長長的隧道,來到甬舟鐵路金塘海底隧道舟山側(cè)掘進現(xiàn)場。管片拼裝機的聲音震耳欲聾,施工工人正在“穿針引線”,把相鄰的管片拼接在一起,仿佛在給隧道穿上堅固的“盔甲”。

海平面下50米的隧道內(nèi),管片表面平整,環(huán)境潔凈。每隔一段距離,管片上都清晰標注著一個數(shù)字。“這是‘定海號’的第998環(huán)管片,舟山側(cè)掘進即將突破千環(huán)大關(guān)!”中鐵十一局甬舟鐵路項目副書記周俊告訴記者。

日均8環(huán)向海洋進軍

金塘海底隧道是我國最長海底高鐵隧道,西起浙江寧波市北侖區(qū),東至舟山市金塘鎮(zhèn),全長16.18公里,是甬舟鐵路控制性工程。舟山段隧道的“定海號”盾構(gòu)機——這條直徑14.57米的海下“蛟龍”,正以日均8環(huán)的速度向海洋進發(fā)。

談及“定海號”的命名,周俊打開了話匣子。“項目位于舟山市定海區(qū),命名包含了地方名稱,同時,盾構(gòu)施工主要在海底,海洋環(huán)境復雜風險高,定海的寓意是確保盾構(gòu)施工順利。”

“目前,在建和已建的海底隧道,在超長距離施工及14米以上超大直徑盾構(gòu)相向掘進、海底對接、洞內(nèi)解體工藝方面,國內(nèi)外尚無相關(guān)經(jīng)驗可借鑒。”周俊表示。

金塘海底隧道地層多樣、軟硬不均且頻繁轉(zhuǎn)換。周俊說:“隧道掘進期間,盾構(gòu)機承受的最大壓力會達到0.85兆帕,就好比指甲蓋大的面積要承受8.5公斤的重量。”

針對隧道施工的諸多難點,施工團隊開展了多項創(chuàng)新。中鐵十一局甬舟鐵路三工區(qū)工程技術(shù)部部長呂陽告訴記者,金塘海底隧道的工程難點之一是管片上浮控制。“由于地層中含水量較豐富,管片脫出盾尾后會出現(xiàn)上浮,上浮量過大會影響隧道后期質(zhì)量安全。”為此,施工團隊采用多層次注漿體系技術(shù),并檢測注漿密實度,防止管片上浮。

刀盤相當于盾構(gòu)機的“牙齒”。金塘海底隧道全長6270米,其中有5332米為軟土地層。“為破解掘進期間刀盤結(jié)泥餅的難題,我們在盾構(gòu)機設(shè)計階段,有意識提高了刀盤整體開口率,設(shè)置了冷卻水循環(huán)系統(tǒng)和刀盤沖刷系統(tǒng),并根據(jù)實際地層情況選擇合適的掘進模式。”呂陽說。

地下和地上“心靈相通”

從隧道驅(qū)車約10分鐘,記者來到了地上的指揮中心,甬舟鐵路隧道數(shù)字孿生平臺的顯示界面躍入眼簾。“我們把全過程施工數(shù)據(jù)信息進行數(shù)字化,擬合到數(shù)字孿生平臺內(nèi),實現(xiàn)多層級預警、診斷及控制,提升盾構(gòu)掘進成型隧道施工水平。”中鐵十一局甬舟鐵路項目書記殷鵬程介紹。

地下環(huán)境復雜多變,常常存在“遠程配合難、現(xiàn)場說不清”的問題。“有了數(shù)字孿生平臺,地下和地面猶如孿生,一脈相連,心靈相通。”殷鵬程打比方說。

他輕點鼠標,屏幕上出現(xiàn)一個三維盾構(gòu)機模型,管片環(huán)數(shù)、刀盤運轉(zhuǎn)情況、注漿信息一覽無余。“地下看不到盾構(gòu)機的全貌,數(shù)字盾構(gòu)系統(tǒng)可以幫我們直觀地呈現(xiàn)。這個系統(tǒng)是1∶1建模的,盾構(gòu)機的施工能在虛擬空間映射,反映工程的全生命周期。”

正在指揮中心檢查的中鐵二院甬舟鐵路項目監(jiān)理組組長郝丹表示,他們主要負責盾構(gòu)機掘進的質(zhì)量安全監(jiān)督。“在日常管理中,我們會關(guān)注盾構(gòu)機的掘進參數(shù)、同步注漿方量等,并對管片拼接質(zhì)量進行驗收,看是否符合規(guī)范標準。”郝丹說。

甬舟鐵路正線全長76.4公里,線路西起寧波東站,向東延伸至舟山市金塘島、冊子島、舟山本島。建成后,舟山將實現(xiàn)“高鐵上島”,與寧波大海相隔的天塹將變?yōu)橥ㄍ荆瑑沙且惑w化、同城化發(fā)展的畫卷更加濃墨重彩。

責任編輯:孫瑩

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