科技日报记者 金凤 通讯员 林凤 霍伟
11月21日8时许，在南京市雨花台区韩府山地底43米深处，开挖直径达9.33米的“宁芜号”土压平衡盾构机刀盘破洞而出，标志着宁芜铁路扩能改造工程南京南隧道盾构段顺利贯通，施工取得重大进展。
宁芜铁路以货运为主，兼顾客运，是提升长江经济带东段货运能力的重要基础设施、沿江铁路通道的重要组成部分。
创目前国内盾构工程最浅覆土纪录
南京南隧道是宁芜铁路扩能改造的控制性工程，全长14.442公里，为单洞单线隧道，设计时速120公里，穿越南京市秦淮区、雨花台区、江宁区。
值得关注的是，盾构段全长约2.4公里，下穿河流、机场高速、京沪高铁既有隧道，上跨地铁线，并长距离与地铁线并行，沿途穿越粉质粘土、泥质砂岩、砂岩等地层，具有水系发达、地表建构筑物密集和地质复杂多变等特点。
中铁十四局宁芜铁路项目盾构负责人张凡军介绍，经过反复比选，该段落最终采用盾构法实施“地下穿越”。
“秦淮新河段的穿越是施工中最艰巨的挑战。”张凡军介绍，秦淮新河的地下施工区域长达100多米，盾构机顶部距河床底部最浅覆土处仅2.6米，不足机身直径的三分之一，创目前国内盾构工程最浅覆土纪录；同时，施工区域距京沪高铁近距离仅60米，对施工控制精度提出了极高的要求。
“盾构机顶部距河床底部距离很短，其在施工中如果操作不慎，就有可能击穿土层，导致河水倒灌，而盾构机穿越秦淮新河的距离又很长，这需要我们慎之又慎。”张凡军告诉科技日报记者，经过科学研究，团队最终确定“定制设备+工艺优化”的方案，量身定制了“宁芜号”土压平衡盾构机。
多项智能技术加持，隧道施工可观可感
“宁芜号”全长132米，总重量1375吨，开挖直径达9.33米。“我们通过对盾构机整体结构布局、刀盘设计、推进系统、泥水循环系统等进行针对性设计优化，并配备开挖仓可视系统、盾尾刷磨损检测系统等先进智能技术，改进应用耐磨型镶齿滚刀、连续皮带机和单管单泵式渣土改良系统等部件，确保盾构施工安全。”张凡军说。
同时，项目团队采用“微扰动掘进+精准导向”技术，通过加强盾构机掘进参数和姿态调整，提高监测频率，为安全掘进和隧道轴线精准控制提供科学依据。特别是在下穿农花河、秦淮新河等重大风险点期间，采用“接长涵洞+抗拔桩”“分期导流、半幅施工”等方案，细化安全技术措施和应急保障措施，构建多级联动监测机制，保障盾构机平稳穿越。
“借助这个方案，盾构机的控制精度误差可达10毫米。”张凡军表示，施工中，团队持续优化同步注浆配比和应用管片自动监测系统实时监测。
“这有点像给隧道‘做B超’，可以实时监测管片壁厚注浆的饱满度，给操作人员提供最准确的施工数据，提高管片的成型精度，同时也能保证长期的隧道质量。”张凡军说。
为确保盾构机顺利接收，项目团队还在已完工隧道内超前帷幕注浆止水，有效稳固洞门端头，并通过“三维精测导航+分级减速控速+洞门动态适配”三重技术，确保盾构机精准出洞。接收完成后，盾构机将按计划长距离空推至既有竖井进行拆解吊出。
“随着盾构段贯通，南京南隧道建设已成功穿越沿线最高地质风险点，后续我们将加速推进隧道其他明挖、暗挖区段施工，确保南京南隧道早日全面贯通。”合肥铁路枢纽工程建设指挥部高级工程师孙波介绍。
宁芜铁路扩能改造工程建成后，将进一步优化区域铁路网布局，对于落实“生态优先、绿色发展”理念，加快沿线地区产业结构升级调整、优化城镇化空间布局、增强路网灵活性等具有重要意义。
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