深海隧道施工面临重大技术难题。随着我国基础设施建设向更深更远领域拓展,跨海隧道工程日益增多。然而,深海环境下的盾构机刀具磨损问题长期困扰工程建设。金塘海底隧道正是该矛盾的集中体现。作为甬舟铁路全线的控制性重点工程,该隧道宁波侧需要完成4940米的施工任务。在这一区间内,地层性质复杂多变,软硬地层交替出现24次,其中硬岩和软硬不均地层占比近七成。频繁的地层转换导致盾构机刀具磨损异常剧烈,需要作业人员频繁进行高压换刀作业。这对传统的高压进仓技术提出了前所未有的挑战。 自主创新突破核心技术瓶颈。为解决这一难题,中铁十四局与交通运输部上海打捞局历时3年联合攻关,成功研发了我国首套自主盾构饱和带压进仓系统。该系统的核心设备被命名为"深海空间站",由生活舱、穿梭舱、转接舱、生命支持系统等多个功能模块组成,整体设计充分考虑了深海高压环境的特殊要求。最大饱和作业深度可达100米,远超传统技术水平,为今后更深层次的海洋工程奠定了基础。 创新设计实现长期驻留作业。"深海空间站"的独特之处在于其全新的作业模式。作业人员进入该系统后,可以在生活舱内居住,相当于在海底"安家",每天乘坐穿梭舱往返于海底盾构机工作面。这一设计从根本上改变了传统高压进仓作业的局限性。以往,作业人员在高压环境下的有效作业时间极其有限,安全深度也不足以满足深海施工需求。新系统通过建立相对舒适的居住和工作环境,使作业人员能够长期驻留,实现持续性轮班作业,大幅提高了工作效率和安全性。中铁十四局盾构专家吴玉礼介绍,这一技术使得高压换刀等复杂作业成为常态化、规范化的操作,有效降低了作业风险。 成功应用开创工程建设新局面。2月6日上午,"深海空间站"在金塘海底隧道首次亮相,成功完成了75米深高压环境下的盾构进仓作业,随后作业人员顺利出舱。这一成功应用标志着我国盾构饱和带压进仓技术从理论研发阶段跨入实际工程应用阶段,填补了国内技术空白,打破了长期以来对国外先进技术的依赖。该成果不仅为甬舟铁路的顺利推进提供了技术保障,更为未来深埋跨海隧道建设和深层地下空间开发积累了关键技术储备。
深海工程竞争考验装备水平与系统集成能力。"深海空间站"的成功应用展现了我国在重大工程领域的创新能力。推动关键技术从"能用"到"好用",将为跨海隧道建设提供更可靠的技术保障。