科技日报记者 张晔 通讯员 蒋巍
近日，经过32个月连续掘进，江阴靖江长江隧道顺利贯通。该工程实现了16米超大直径盾构机在高水压、强渗透砂埋深层“零偏差”精准对接的重大技术突破，大大超越单台超大直径盾构机独头掘进长度极限，使得超长距离盾构隧道的连续掘进成为现实。
长期以来，受掘进长度限制，在跨江越海盾构隧道建设中，单台盾构机独头掘进方式已难以应对超长距离、复杂地质的挑战。为此，江阴靖江长江隧道采用江底对接技术方案，无需设置中间到达井，通过两台超大直径盾构机相向掘进，既能弥补单机掘进效能局限，还可大幅缩短建设工期。该方案获中国工程院钱七虎院士领衔的专家组一致评审通过，标志着我国首次向高水压、强渗透江底埋深层隧道对接发起挑战。
据中交天和机械设备制造有限公司总工程师杨辉介绍，他们将人工智能、大数据与物联网等新一代信息技术融合应用于超大直径盾构机。其中，智能感知系统与人工智能算法的成功应用，为超大直径盾构机在江底埋深层实现环境感知、自主决策和动态纠偏提供了核心技术支撑。同时，创新采用“分区精准冷冻技术”，在对接区周边形成临时冻土帷幕，有效阻隔江水渗透，为接合部防水处理创造无水作业环境，大幅提升结构密封的可靠性、安全性。
2024年6月22日23时07分，两台相向始发掘进的超大直径盾构机在长江底埋深层无缝“贴合”，水平偏差为零，垂直偏差仅为2毫米，较原设计10厘米的容许偏差大幅降低，完美实现“江底穿针”。
对接成功后，如何在高水压、强渗透砂长江底埋深层，拆解两台重达5000吨、长达150米的超大直径盾构机成为新的挑战。技术团队与项目总包方依托BIM技术开展上百次数字化推演，创新性提出“从后往前、从上往下”的模块化拆解方案，系统实施双壳盾构主机“脱壳解体”工艺。历时120天，他们成功将包括320吨主驱动在内的核心部件拆解运出，彻底改变以往盾构机永久地埋的传统做法，大幅节约了装备投资，有效消除了对长江水环境造成的影响，也为水下埋深层隧道建设开辟了绿色、智能、可持续发展前景。
钱七虎院士表示，江阴靖江长江隧道的精准对接，是我国隧道建设史上的里程碑事件，是我国从“盾构大国”走向“盾构强国”的重要标志。
（受访者供图）
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