“大灣區(qū)號”盾構(gòu)機下線，挑戰(zhàn)海底115米建高鐵

近日思恐，“大灣區(qū)號”(又稱“深江2號”)超大直徑泥水平衡盾構(gòu)機在廣東順德下線×簿“大灣區(qū)號”由中鐵隧道局集團和中鐵裝備聯(lián)合研制渊鞋，是為世界最大埋深、最高水壓的深(圳)江(門)鐵路珠江口隧道建設(shè)量身打造的國之重器豆混。

珠江口隧道施工有什么特點篓像？施工中可能遇到什么困難？需要采用哪些新技術(shù)皿伺？記者就此進行了采訪员辩。

超長距離跨海盾構(gòu)隧道

深江鐵路正線長116公里，途徑深圳鸵鸥、東莞企电、廣州、中山护忠、江門5個地市乃筐。珠江口隧道位于東莞、廣州之間的珠江入呵凹耄口玄饶，為單洞雙線高速鐵路隧道。隧道全長13.69公里丰浙，設(shè)計時速250公里李腐，建成后從南沙到達東莞只需4分鐘車程。

中鐵隧道局集團承建難度最大的珠江口隧道2標段袄映，該標段施工內(nèi)容包括9.1公里的海底隧道和南沙工區(qū)斜井應(yīng)急通道憎苦。采用“盾構(gòu)+礦山”組合工法施工，“大灣區(qū)號”盾構(gòu)機從南沙萬頃沙始發(fā)后進入珠江口海底泽姨，向東莞側(cè)掘進叁震。

珠江口隧道海域段水下最大埋深115米，是我國水下隧道的最深紀錄敲坏，水文窘问、地質(zhì)條件極其復(fù)雜，周邊環(huán)境水腐蝕性較為嚴重宜咒，最大水壓1.06兆帕南缓，強度超過10個標準大氣壓，為世界之最荧呐。深江鐵路珠江口隧道也是全線關(guān)鍵控制性工程汉形。

深江鐵路需要跨越珠江口獅子洋海域，因地理環(huán)境十分復(fù)雜倍阐，采用何種方案施工是制約項目建設(shè)的關(guān)鍵因素概疆。

經(jīng)長時間反復(fù)科學(xué)比選逗威，深江高鐵跨越珠江口方案最終由虎門公鐵兩用大橋改為隧道形式。中鐵隧道股份公司副總經(jīng)理岔冀、總工程師陳慧超介紹凯旭，同公鐵兩用橋、單一橋梁方案相比使套，海底隧道對城市規(guī)劃罐呼、通航及防洪及海洋環(huán)境的影響小，后期運營過程中确确，對惡劣天氣的抵御能力更強尺夺，在運營維護成本方面優(yōu)勢明顯。

國之重器挑戰(zhàn)世界之最

“大灣區(qū)號”盾構(gòu)機開挖直徑為13.32米面啄，總長133米舒叨，總重約3900噸，整機設(shè)計壓力達12巴(bar焊蕉，1bar約等于1個標準大氣壓)滔测。

陳慧超介紹，盾構(gòu)機始發(fā)后谊弯，將會先后遭遇液化砂層區(qū)罚迹、軟硬不均段、近距離側(cè)穿鳧洲大橋霍鹿、破碎帶等復(fù)合地質(zhì)難題异这，長距離硬巖掘進極度考驗刀盤的強度和耐磨性。尤其是珠江口海域3組斷裂破碎帶及6條次生斷裂帶父独，巖體巖質(zhì)軟硬不均現(xiàn)象異常顯著格缘，盾構(gòu)掘進至破碎帶極易出現(xiàn)掌子面坍塌茫叭、江面冒頂酬屉、泥水倉倉內(nèi)滯排等風(fēng)險，對盾構(gòu)機性能揍愁、掘進參數(shù)控制呐萨、隧道預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、拼裝質(zhì)量提出了極高的要求莽囤。

“盾構(gòu)掘進近距離穿越鳧洲大橋谬擦，須嚴格控制掘進各種指標，在過程中要做好實時監(jiān)測朽缎，確保鳧洲大橋的安全惨远。”陳慧超同時表示话肖，飽和粉土及砂土地層可能產(chǎn)生砂土液化現(xiàn)象北秽，需在盾構(gòu)機掘進前加強地質(zhì)預(yù)探，并通過加固措施對地質(zhì)進行改良。

在“大灣區(qū)號”超大直徑泥水平衡盾構(gòu)機的設(shè)計制造階段贺氓，中鐵隧道局和中鐵裝備集團針對珠江口隧道海域的超高水壓蔚叨、復(fù)雜地質(zhì)和長距離下穿深海的施工需求，進行了一系列適應(yīng)性設(shè)計猫单，極大強化了設(shè)備性能议猛。

其中，專門配備了小刀間距常壓復(fù)合刀盤朗猖，提高了在高強度全斷面地層下刀具切削能力蟋晾；伸縮主驅(qū)動，可實時反饋刀盤所受到的反力數(shù)據(jù)跛庶，提高掘進控制能力睁去，并在更換刀具時，可退后刀盤质凰，拉開刀盤與掌子面的空間殃宜，從而保證了刀具更換空間；最大承壓12bar的主軸承密封系統(tǒng)畏琢，配備了超高壓壓力自動補償系統(tǒng)挟撑，可滿足在12bar超高壓施工下實現(xiàn)驅(qū)動箱自動加壓；四回路保壓系統(tǒng)虐欲，利用恒壓分段并聯(lián)式控制原理嫩坷，實現(xiàn)壓力精準快速控制；預(yù)留有氣墊直排系統(tǒng)檐春，兼具直排式泥水盾構(gòu)堵倉滯排與氣墊式泥水盾構(gòu)壓力精準控制的優(yōu)點逻淌，進一步提高了設(shè)備適用性。

深海隧道技術(shù)“試驗場”

珠江口隧道的超高水壓疟暖、復(fù)雜地質(zhì)卡儒、長距離穿越海域等難題，在國內(nèi)尚無同等條件的工程經(jīng)驗俐巴、盾構(gòu)設(shè)備和設(shè)計標準可供參考骨望。

業(yè)界專家認為，珠江口隧道“在特長海底隧道工法欣舵、超高水壓海域盾構(gòu)法隧道外水壓力取值及接縫防水擎鸠、深厚淤泥地層大直徑盾構(gòu)欠壓始發(fā)、礦山法隧道洞內(nèi)大直徑盾構(gòu)接收及整體拆解等技術(shù)方面都將取得多項突破性進展”缘圈。

目前劣光，中鐵隧道局集團正在積極部署，針對珠江口隧道建設(shè)開展一系列技術(shù)攻關(guān)糟把。包括本工程著力探索破解的世界級關(guān)鍵技術(shù)绢涡，如海域環(huán)境富水地層盾構(gòu)始發(fā)加固與施工沉降聯(lián)合控制疆虑、超高水壓深埋海域環(huán)境盾構(gòu)法隧道洞內(nèi)超前地質(zhì)預(yù)報、海域環(huán)境超高水壓土巖復(fù)合地層盾構(gòu)刀盤刀具優(yōu)化配置及可預(yù)測換刀徽橄、超高水壓復(fù)雜地質(zhì)大直徑盾構(gòu)掘進參數(shù)設(shè)定與動態(tài)優(yōu)化匹配澄月、海域環(huán)境大直徑盾構(gòu)長距離施工洞內(nèi)節(jié)能通風(fēng)與降溫降噪、海域環(huán)境盾構(gòu)段基巖突起孤石群斷裂帶等復(fù)雜地質(zhì)超前處理遂遂、海底高速鐵路隧道礦山法機械化配套成套關(guān)鍵技術(shù)等脂惊。

深江鐵路貫穿粵港澳大灣區(qū)核心城市群，是全國“八縱八橫”高鐵網(wǎng)沿海通道的重要組成部分悟肉。深江鐵路建成后喝园，將進一步打通沿海高鐵通道，助力打造粵港澳大灣區(qū)半小時生活圈乞挥、經(jīng)濟圈省瓜，輻射帶動粵東粵西與珠三角區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展。

（科技日報）

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