科技日报记者 王延斌
直径15.06米的“启航号”盾构机穿越长长的黄河地下,历经多重难题,最终实现精准顶推到位。这让中铁十四局航天大道穿黄隧道项目总工程师高腾达感慨地说:“穿越‘枣核’与‘粘糕’,这条黄河地下隧道终于首线贯通了。”
这是3月20日,发生在济南航天大道穿黄隧道南线盾构贯通现场的一幕。高腾达告诉科技日报记者,盾构机的刀头既怕硬石头,也怕软泥土。黄河下分布的粉质黏土就像“老胶泥”,黏着性高,而地层中的钙质结核硬度极高,在区间长度中占比近六成,盾构机犹如在夹杂“枣核”的“粘糕”中掘进,极易造成刀具磨损、刀盘结泥饼、卡泵等多种问题,对掘进效率影响较大。“但我们解决了盾构机穿越‘枣核’和‘粘糕’的种种难题,最终将隧道建成贯通了。”高腾达说。

据了解,济南市航天大道穿黄隧道工程位于济南市高新区、新旧动能转换起步区,该项目全长3888米,采用双向六车道城市主干路标准,设计时速60公里。其中,由中铁十四局负责的盾构段长3252米,采用一台15米级超大直径泥水平衡盾构机“启航号”进行施工,由16360块高精度管片拼装而成,工程规模大、技术难度高、施工风险高。
针对复杂的施工环境和地质条件,该项目团队为“启航号”量身打造了多项创新设计。中铁十四局航天大道穿黄隧道项目高级工程师张建勇表示,“启航号”盾构机增大刀盘开口率、增设先行刀与切砼刀、配备高压冲洗口,降低了结泥饼与刀具磨损风险。同时,盾构机配置了刀具磨损实时监测、主轴承与盾尾高强度密封、同步双液注浆、自动激光导向等先进系统,提升了掘进安全性与控制精度。

据介绍,该盾构机的开挖面积达到178平方米,每掘进1环,就会产生800方废浆量,废浆处理难度极大。为此,该项目团队为盾构机配置了两级筛分、板式压滤等泥浆高效处理系统,日处理废浆可达7000余立方,兼顾环保与施工进度。
自2025年5月始发以来,“启航号”盾构机历经考验,最终用十个月时间完成了首线贯通的重任。张建勇提到,该盾构机最高月进尺达504米,创造了同类地层大直径盾构施工新纪录。
“济南市航天大道穿黄隧道工程建成通车后,两地通行时间将从半小时缩短至十分钟,为黄河两岸的要素流动按下‘加速键’。”济南城市建设集团航天大道穿黄隧道项目负责人李鲁说。
(受访者供图)

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