问题 金塘海底隧道由"甬舟号"盾构承担掘进任务,沿线需多次穿越软硬互层及复杂地层。频繁的地层转换导致刀具磨耗加剧,维护更换作业需求高、频次密。而盾构机刀盘处于高压环境,传统进仓方式存安全裕度不足、有效作业窗口短等问题,难以满足长距离、强扰动、快节奏的跨海隧道施工需求。 原因 跨海隧道普遍埋深大、覆水厚,需要维持压力平衡以保证开挖面稳定。软硬地层交替会引发刀具受力突变和异常损耗。若进仓维护效率低,将导致停机时间延长、工序衔接受阻,甚至影响掘进参数稳定与安全管控。深水高压条件下的进仓作业不仅是"能否下去"的问题,更是"能否长时间、连续性、安全地作业"的系统工程,涉及压力适应、生命保障、转运组织、应急处置等多个环节。 影响 此次在金塘海底隧道成功实施高压环境盾构进仓,标志着我国在饱和带压进仓领域实现了从研发到现场应用的跨越。核心装备"深海空间站"由生活舱、穿梭舱、转接舱及生命支持系统等模块组成,支持人员在高压环境下实现较长时间驻留与轮班作业。相比传统高压作业方式,该体系通过"驻留—转运—作业—回舱"的组织模式,提升了有效作业时长与安全保障水平,降低了频繁加减压带来的健康风险与组织成本。此突破将推动深埋跨海隧道、城市深层地下空间、综合管廊等工程的施工组织与安全标准完善,也将带动高端海工救援、生命支持系统等产业链发展。 对策 技术工程化应用只是第一步,还需同步强化标准化与体系化建设。一是完善高压作业全流程规程,围绕人员选拔、医学监测、培训考核、舱室运行、应急救援等建立闭环管理;二是推进关键部件国产化与可靠性验证,根据生命支持系统稳定性、舱室密封与转运接口适配性等开展长期运行评估;三是结合盾构施工数据,建立刀具磨损预测与维护决策模型,减少非计划性进仓;四是强化多部门协同联动,在海事保障、医疗救援、风险评估、气体与压力监测各上形成常态化支撑。 前景 随着沿海城市群一体化发展、跨海通道建设提速以及城市更新对地下空间需求增加,深埋、长距离、复杂地层条件下的隧道工程将更为普遍。饱和带压进仓技术的成熟应用,将使盾构在更高水压、更复杂地质环境下的施工具备更强韧性。未来,对应的技术有望向更大深度、更高效率、更智能的方向发展,通过装备轻量化与模块化提升机动部署能力,结合远程监测与智能诊断技术,继续提升高压环境下的作业可控性与应急处置能力。
深海隧道建设技术是国家基础设施建设能力的重要体现。饱和带压进仓技术的突破解决了当前工程建设的难题,展现了我国工程科技人员的创新能力。这个成果再次证明,自主创新是突破核心技术瓶颈的必由之路。随着技术体系的完善,我国必将在全球地下空间开发领域占据更加重要的战略地位。