科技日报记者 张晔 通讯员 张凤华
8月7日，中交天和机械设备制造有限公司自主研制、服务武汉两湖隧道南湖段的16.16米超大直径气垫式泥水平衡盾构机正式下线。该设备依托成熟可靠的国产超大直径盾构成套解决方案，精准攻坚国内规模最大城市湖底隧道的复杂施工难题，标志着我国超大直径泥水盾构技术实现跨场景高精度工程转化，为国内超大型城市湖底隧道建设再添国产高端装备重器。
武汉两湖隧道是世界级城市双层湖底隧道工程，整体划分为东湖、南湖两大盾构施工区段。中交天和为项目专属定制两台超大直径盾构机。其中一项目由中交第二航务工程局有限公司负责施工，建成后将有效串联东湖、南湖两大片区，大幅缩短武昌南北通行时间，助力区域路网提质升级。本次下线的“南湖号”盾构机专项承担南湖段1925米湖底掘进任务。该隧道采用双层双向六车道设计，沿线施工工况复杂、约束条件严苛，施工环境极具挑战性。掘进线路横穿南湖水域，地层兼具高黏粉质黏土、岩溶强发育岩层、软硬交错复合地层，局部区域溶洞发育，硬岩单轴抗压强度50余兆帕，易造成刀盘磨损、刀盘结泥饼等故障；隧道最小转弯半径仅700米，施工中需多次下穿既有轨道交通线路，与周边高层住宅、市政管线最小净距不足7.8米。此外，湖底覆土薄、水土压力波动大，沉降控制精度要求达到毫米级，综合施工难度堪比穿江越海隧道工程。
针对南湖段高风险、多工况、复杂地层的施工难点，中交天和对项目两台盾构机进行核心结构、关键系统、智能监测体系标准化统一配置，定制化优化升级。刀盘及刀具系统采用可更换复合刀盘，整机集成六百余把分区高耐磨刀具，配套搭载全域刀具磨损实时在线智能监测系统，不断提升刀具利用率，减少施工人员进仓开展刀具检修与更换作业，不断规避湖底高水压密闭空间作业的重大安全隐患；同时设备在刀盘中心、出浆口关键位置布设一体化高压冲洗装置，可从源头抑制黏性湖底地层泥饼结团堆积问题，有效破解高黏淤泥层大直径盾构掘进效率持续衰减难题，高度适配南湖特殊湖底地质掘进需求。
注浆与智能控制模块采用双液同步注浆、盾体径向补浆一体化系统，搭配壁后注浆效果实时监测模块，精准控制管片周边填充密实度，将湖底隧道地层沉降量严格控制在规范限值内。整机搭载全姿态智能纠偏、超前地质预报一体化平台，可提前精准探测前方溶洞、断层破碎带等不良地质，自动调整优化掘进参数，高效应对南湖段小半径曲线、软硬不均地层带来的隧道姿态偏移风险，实现盾构掘进全过程可视、可测、可控，设备整机推力、扭矩、推进速度等核心动力参数针对湖底特殊工况完成精细化调校优化，兼顾超长掘进稳定性与城市隧道精细化施工双重需求。
据悉，“南湖号”盾构机完成下线验收后，将随即开展拆解转运，运抵武汉南湖工作井，经井下组装与精密调试后正式始发掘进。该装备投用，将以国产自主高端核心装备赋能世界级城市湖底隧道建设，为项目安全高效、高质量实施筑牢装备根基。
（受访者供图）
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