世界最长海底高铁隧道宁波侧掘进过半

科技日报记者 夏凡 通讯员 李思思

9月22日，在位于海平面下65米深处的金塘海底隧道施工现场，国产超大直径盾构机“甬舟号”掘进里程突破2470米，这标志着甬舟铁路金塘海底隧道宁波侧掘进过半，世界最长海底高铁隧道建设取得阶段性进展。

金塘海底隧道是甬舟铁路全线控制性工程，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将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，使用开挖直径达14.57米的“甬舟号”盾构机由西向东独头掘进。

据介绍，宁波与舟山两地之间海域地质复杂多变，隧道下穿石油管线、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，隧道区间有28次软硬地层变换，其中“甬舟号”需要挑战24次变化，软硬不均及硬岩地层占比近七成，硬岩最高强度近200兆帕。

“‘甬舟号’采用重型带压刀盘，并研发应用滚刀磨损智能监测系统，让刀盘耐磨性、破岩能力更强。”中铁十四局甬舟铁路项目总机械师董冰介绍，该盾构机应用了先进的导向系统作为设备掘进的“眼睛”，配备超前地质预报和超前注浆加固等专用设备，对盾构机掘进前方的不良地质进行超前探测和超前加固。为应对海中高压、狭小空间的原位拆解，“甬舟号”采用了双层壳体，掘进完成后如“金蝉脱壳”，从内部将盾体解体，对地层起到支护作用。

董冰表示，甬舟铁路金塘海底隧道宁波侧地层频繁转换，长距离穿越差异性极大，需要频繁的高压换刀作业，施工复杂程度、难度和风险世界罕见。自盾构机始发以来，“甬舟号”盾构机已先后完成12次地层转换，累计更换刀具2400余把，相当于每掘进1米就要更换一把刀具。进入海域段后，盾构机需在超过6巴压力的地段掘进2920米，直至到达海中对接点。面对高水压作业难题，常规的压气作业方式已无法满足带压换刀的作业需求。为使海底换刀作业更加安全高效，项目团队开发饱和带压进仓作业技术，自主研发饱和带压设备，实现“技术+设备”全面国产化。

甬舟铁路是国家《中长期铁路网规划（2016—2030年）》的重大项目，线路西起宁波东站，向东延伸至舟山市金塘岛、册子岛、舟山本岛，全长76.4公里，设计时速250公里。项目建成后，将结束舟山群岛不通铁路的历史，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。