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近日，經(jīng)過32個(gè)月連續(xù)掘進(jìn)，江陰靖江長江隧道順利貫通。該工程實(shí)現(xiàn)了16米超大直徑盾構(gòu)機(jī)在高水壓、強(qiáng)滲透砂埋深層“零偏差”精準(zhǔn)對接的重大技術(shù)突破，大大超越單臺超大直徑盾構(gòu)機(jī)獨(dú)頭掘進(jìn)長度極限，使得超長距離盾構(gòu)隧道的連續(xù)掘進(jìn)成為現(xiàn)實(shí)。

長期以來，受掘進(jìn)長度限制，在跨江越海盾構(gòu)隧道建設(shè)中，單臺盾構(gòu)機(jī)獨(dú)頭掘進(jìn)方式已難以應(yīng)對超長距離、復(fù)雜地質(zhì)的挑戰(zhàn)。為此，江陰靖江長江隧道采用江底對接技術(shù)方案，無需設(shè)置中間到達(dá)井，通過兩臺超大直徑盾構(gòu)機(jī)相向掘進(jìn)，既能彌補(bǔ)單機(jī)掘進(jìn)效能局限，還可大幅縮短建設(shè)工期。該方案獲中國工程院錢七虎院士領(lǐng)銜的專家組一致評審?fù)ㄟ^，標(biāo)志著我國首次向高水壓、強(qiáng)滲透江底埋深層隧道對接發(fā)起挑戰(zhàn)。

據(jù)中交天和機(jī)械設(shè)備制造有限公司總工程師楊輝介紹，他們將人工智能、大數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)融合應(yīng)用于超大直徑盾構(gòu)機(jī)。其中，智能感知系統(tǒng)與人工智能算法的成功應(yīng)用，為超大直徑盾構(gòu)機(jī)在江底埋深層實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知、自主決策和動態(tài)糾偏提供了核心技術(shù)支撐。同時(shí)，創(chuàng)新采用“分區(qū)精準(zhǔn)冷凍技術(shù)”，在對接區(qū)周邊形成臨時(shí)凍土帷幕，有效阻隔江水滲透，為接合部防水處理創(chuàng)造無水作業(yè)環(huán)境，大幅提升結(jié)構(gòu)密封的可靠性、安全性。

2024年6月22日23時(shí)07分，兩臺相向始發(fā)掘進(jìn)的超大直徑盾構(gòu)機(jī)在長江底埋深層無縫“貼合”，水平偏差為零，垂直偏差僅為2毫米，較原設(shè)計(jì)10厘米的容許偏差大幅降低，完美實(shí)現(xiàn)“江底穿針”。

對接成功后，如何在高水壓、強(qiáng)滲透砂長江底埋深層，拆解兩臺重達(dá)5000噸、長達(dá)150米的超大直徑盾構(gòu)機(jī)成為新的挑戰(zhàn)。技術(shù)團(tuán)隊(duì)與項(xiàng)目總包方依托BIM技術(shù)開展上百次數(shù)字化推演，創(chuàng)新性提出“從后往前、從上往下”的模塊化拆解方案，系統(tǒng)實(shí)施雙殼盾構(gòu)主機(jī)“脫殼解體”工藝。歷時(shí)120天，他們成功將包括320噸主驅(qū)動在內(nèi)的核心部件拆解運(yùn)出，徹底改變以往盾構(gòu)機(jī)永久地埋的傳統(tǒng)做法，大幅節(jié)約了裝備投資，有效消除了對長江水環(huán)境造成的影響，也為水下埋深層隧道建設(shè)開辟了綠色、智能、可持續(xù)發(fā)展前景。

錢七虎院士表示，江陰靖江長江隧道的精準(zhǔn)對接，是我國隧道建設(shè)史上的里程碑事件，是我國從“盾構(gòu)大國”走向“盾構(gòu)強(qiáng)國”的重要標(biāo)志。

（受訪者供圖）