科技日报记者 孙瑜
29日，在中铁十四局承建的甬舟铁路金塘海底隧道宁波侧地下64米深处，“甬舟号”盾构机成功穿越海堤，由陆域段进入海域段掘进施工，标志着世界最长海底高铁隧道全面进入“穿海之旅”。
金塘海底隧道是甬舟铁路全线控制性工程，位于宁波与舟山之间金塘水道下方，西起宁波市北仑区，东至舟山市金塘镇，全长16.18公里，其中盾构段长11.21公里，是世界最长海底高铁隧道。施工采用两台盾构机从宁波侧和舟山侧同时始发，相向掘进，穿越高水压及多种复杂地层后在海底实现精准对接。其中，由中铁十四局负责的宁波侧盾构段长4940米，使用开挖直径14.57米的“甬舟号”盾构机由西向东独头掘进。
宁波与舟山两地之间海域地质复杂多变，隧道穿越石油管线、海堤、码头和航道等多项风险源，海底最大埋深78米，最大水压8.4巴，相当于成人手掌面积上承受近1吨的重量。在穿越过程中，“甬舟号”需要挑战24次软硬地层变换，高压换刀作业量频繁，隧道施工复杂程度、难度和风险世界罕见。
自始发以来，“甬舟号”盾构机已顺利攻克10余次软硬地层交错变化的难题，累计完成2020米掘进任务。“此次入海区间段地层主要为全断面硬岩，岩石最高强度达177兆帕。我们提前对盾构机进行了检修，完成刀具、管道和泥浆泵的检查与更换，确保盾构机处于最佳状态。”中铁十四局甬舟铁路项目总机械师董冰说。
据悉，进入海域段后，“甬舟号”盾构机将继续一路下坡，在超过6巴压力的地段掘进2920米，直至到达海中对接点。为应对长距离、高水压环境带来的挑战，项目团队对盾构机密封系统进行了全面强化，采用双盾壳设计，设置4道加强型盾尾刷，整机最大耐压能力达12巴，提高了盾构机在海底超高水压下的适应能力。
此外，面对如此高的水土压力，常规的压气作业方式已无法满足带压换刀的作业需求。项目团队将在世界上首次在海底高铁隧道中采用饱和带压技术进行换刀作业，以提高施工作业人员及盾构掘进的安全性，提升换刀作业效率。
在施工中，项目团队构建“盾构终端驾驶+地面远程驾驶+总部智能驾驶”的多层级掘进控制体系。技术人员在地面就可以操控盾构机向前掘进，并结合“数字盾构”系统，对掘进关键参数、注浆、刀具磨损等信息进行实时监控和自动预警，达到智能分析、精准施策、高效掘进目的。
甬舟铁路是国家《中长期铁路网规划（2016—2030年）》的重大项目，建成运营后，将结束舟山群岛不通铁路的历史，长三角唯一不通高铁的地级市舟山市将接入全国铁路网，对实现宁波舟山同城化发展，加快两地融入“一带一路”和长江经济带，促进长三角一体化发展等具有重要意义。
