科技日报记者 夏凡 通讯员 赵荣发
2月6日，在甬舟铁路金塘海底隧道宁波侧施工现场，国产首台盾构饱和带压进仓设备“深海空间站”完成“首秀”，成功实施75米深高压环境盾构进仓作业，标志着我国自主研发盾构饱和带压进仓技术成功应用，为未来深埋跨海隧道建设、深层地下空间开发积累了关键技术储备。
据介绍，“深海空间站”由中铁十四局、交通运输部上海打捞局联合研发，其由宁海（生活）舱、探海（穿梭）舱、镇海（控制）舱等多个功能模块组成，能够精准模拟海底高压环境，最大饱和作业深度可达100米。“作业人员进入‘深海空间站’后，居住在与海底同等压力的宁海舱里。他们每天像‘太空出舱’一样，乘坐‘太空电梯’探海舱到达海底的盾构机上，直接进入高压作业面进行设备维护和刀具更换。”中铁十四局甬舟铁路项目现场负责人胡浩介绍。
金塘海底隧道是甬舟铁路全线控制性重点工程，全长16.18公里，海底盾构段长达11.21公里。从宁波侧掘进的“甬舟号”，区间内需要挑战24次软、硬地层交替变换，硬岩和软硬不均地层占比近七成，最高强度达191兆帕。地层频繁转换且差异性极大的长距离穿越，使刀具磨损异常剧烈，需要人工极其频繁地进行带压换刀作业。随着盾构机不断向下掘进，常规的带压作业技术已完全无法满足需求。
“在盾构隧道施工中，带压进仓作业一直被视为风险最高、技术最复杂的环节之一。”交通运输部上海打捞局项目负责人戴青介绍，双方依托饱和潜水、生命支持系统、装备制造、盾构施工等方面的深厚技术积累，把海洋深水饱和潜水技术与海底盾构隧道施工相结合，自主研发“深海空间站”，实现了跨领域技术融合的重大创新。
中铁十四局大盾构技术专家吴玉礼介绍，“深海空间站”运用饱和潜水技术，使作业人员体内气体状态与外部高压环境平衡，在一次加压后可连续多日作业，无需每次经历漫长的减压过程。工作人员完成当班任务后，直接返回宁海舱进行生活休息，待所有任务结束后集中减压出舱，安全返回常压环境。
“‘深海空间站’不仅突破了深度限制，还提升了有限作业时间。通过应用‘深海空间站’，我们已连续作业22天，检查更换刀具46把，为‘甬舟号’的顺利掘进提供了坚实保障。”吴玉礼说，带压进仓作业单次有效作业时间从40分钟提升至8小时，可实现多组人员24小时循环作业，最长作业周期达28天，实现安全与效能的协同突破。
（受访者供图）
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