2月6日,在甬舟鐵路金塘海底隧道寧波側(cè)施工現(xiàn)場,國產(chǎn)首臺盾構(gòu)飽和帶壓進(jìn)倉設(shè)備“深??臻g站”完成“首秀”,成功實(shí)施75米深高壓環(huán)境盾構(gòu)進(jìn)倉作業(yè),標(biāo)志著我國自主研發(fā)盾構(gòu)飽和帶壓進(jìn)倉技術(shù)成功應(yīng)用,為未來深埋跨海隧道建設(shè)、深層地下空間開發(fā)積累了關(guān)鍵技術(shù)儲備。
據(jù)介紹,“深??臻g站”由中鐵十四局、交通運(yùn)輸部上海打撈局聯(lián)合研發(fā),其由寧海(生活)艙、探海(穿梭)艙、鎮(zhèn)海(控制)艙等多個(gè)功能模塊組成,能夠精準(zhǔn)模擬海底高壓環(huán)境,最大飽和作業(yè)深度可達(dá)100米?!白鳂I(yè)人員進(jìn)入‘深??臻g站’后,居住在與海底同等壓力的寧海艙里。他們每天像‘太空出艙’一樣,乘坐‘太空電梯’探海艙到達(dá)海底的盾構(gòu)機(jī)上,直接進(jìn)入高壓作業(yè)面進(jìn)行設(shè)備維護(hù)和刀具更換。”中鐵十四局甬舟鐵路項(xiàng)目現(xiàn)場負(fù)責(zé)人胡浩介紹。

金塘海底隧道是甬舟鐵路全線控制性重點(diǎn)工程,全長16.18公里,海底盾構(gòu)段長達(dá)11.21公里。從寧波側(cè)掘進(jìn)的“甬舟號”,區(qū)間內(nèi)需要挑戰(zhàn)24次軟、硬地層交替變換,硬巖和軟硬不均地層占比近七成,最高強(qiáng)度達(dá)191兆帕。地層頻繁轉(zhuǎn)換且差異性極大的長距離穿越,使刀具磨損異常劇烈,需要人工極其頻繁地進(jìn)行帶壓換刀作業(yè)。隨著盾構(gòu)機(jī)不斷向下掘進(jìn),常規(guī)的帶壓作業(yè)技術(shù)已完全無法滿足需求。
“在盾構(gòu)隧道施工中,帶壓進(jìn)倉作業(yè)一直被視為風(fēng)險(xiǎn)最高、技術(shù)最復(fù)雜的環(huán)節(jié)之一?!苯煌ㄟ\(yùn)輸部上海打撈局項(xiàng)目負(fù)責(zé)人戴青介紹,雙方依托飽和潛水、生命支持系統(tǒng)、裝備制造、盾構(gòu)施工等方面的深厚技術(shù)積累,把海洋深水飽和潛水技術(shù)與海底盾構(gòu)隧道施工相結(jié)合,自主研發(fā)“深??臻g站”,實(shí)現(xiàn)了跨領(lǐng)域技術(shù)融合的重大創(chuàng)新。

中鐵十四局大盾構(gòu)技術(shù)專家吳玉禮介紹,“深??臻g站”運(yùn)用飽和潛水技術(shù),使作業(yè)人員體內(nèi)氣體狀態(tài)與外部高壓環(huán)境平衡,在一次加壓后可連續(xù)多日作業(yè),無需每次經(jīng)歷漫長的減壓過程。工作人員完成當(dāng)班任務(wù)后,直接返回寧海艙進(jìn)行生活休息,待所有任務(wù)結(jié)束后集中減壓出艙,安全返回常壓環(huán)境。
“‘深??臻g站’不僅突破了深度限制,還提升了有限作業(yè)時(shí)間。通過應(yīng)用‘深??臻g站’,我們已連續(xù)作業(yè)22天,檢查更換刀具46把,為‘甬舟號’的順利掘進(jìn)提供了堅(jiān)實(shí)保障?!眳怯穸Y說,帶壓進(jìn)倉作業(yè)單次有效作業(yè)時(shí)間從40分鐘提升至8小時(shí),可實(shí)現(xiàn)多組人員24小時(shí)循環(huán)作業(yè),最長作業(yè)周期達(dá)28天,實(shí)現(xiàn)安全與效能的協(xié)同突破。
(受訪者供圖)
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