近来，在中铁十四局承建的甬舟铁路金塘海底地道宁波侧地下64米深处，“甬舟号”盾构机成功穿越海堤，由陆域段进入海域段掘进施工，标志着国际最长海底高铁地道全方面进入穿海之旅。
金塘海底地道坐落宁波与舟山之间，全长16.18公里，初次选用两台盾构机相向掘进、在海底完结对接、在洞内完结盾构机拆解的施工方法。记者在现场采访了解到，项目制作人员立异研发多项技能效果，助力“甬舟号”盾构机向深海掘进。
盾构机掘进靠一口镶嵌着“铜牙利齿”的刀盘，而软硬复合的地层极易磨损刀盘。“甬舟号”盾构机就面临着如此杂乱的地质环境。在穿越进程中，“甬舟号”需求应战24次软硬地层改换，地道区域软硬不均及硬岩地层占比近七成，硬岩最高强度近200兆帕。
“针对杂乱地层，项目团队为‘甬舟号’盾构机装备了滚刀磨损智能监测体系、超前地质预告体系和超前注浆加固等专用设备。”中铁十四局甬舟铁路项目总机械师董冰和记者说，多项先进设备使“甬舟号”总装水平到达国际一流。
以刀盘为例。惯例盾构机刀盘上的滚刀数量为200多把，而“甬舟号”滚刀数量则多达300把。除了添加滚刀数量，项目团队还研发了滚刀实验渠道，使刀盘耐磨性、破岩才能更强。
“滚刀实验渠道能够直观看到滚刀破岩机理和状况，然后研讨刀具选型、进步其破岩才能和惯例运用的寿数。”董冰拿着巨细、磨损程度各异的滚刀一边比照一边说，项目团队和滚刀供货商一同调整规划，为“甬舟号”配上最尖利的牙齿。
“甬舟号”盾构机还加装了“火眼金睛”和“顺风耳”。滚刀磨损智能监测体系像一双锋利的眼睛，实时监测刀盘作业状况和刀具磨损状况，并依据监测数据猜测刀具磨损程度。超前地质预告体系则好像活络的耳朵，使用盾构机破岩发生的轰动信号作为震源，精准勘探前方50至100米范围内的地质状况。
中铁十四局“甬舟号”盾构机机长张嘎坐在金塘海底地道地上才智中心操控台前。他眼前是一块掩盖整面墙的电子屏幕，上面明晰地展现着盾构机的三维模型，各项参数一望而知。当他按下操控台上的发动键，坐落地下64米处的“甬舟号”盾构机刀盘开端滚动起来。
“曾经在狭小、关闭的盾构机空间里作业，现在有了长途驾驭体系，作业环境变得安全又舒适。”张嘎说。
这得益于项目团队构建的数字盾构体系。它使技能人员在地上就能够操控盾构机，并对注浆、刀具磨损状况等信息进行实时监控和主动预警。
张嘎介绍，数字盾构体系每秒钟都会接纳来自“甬舟号”盾构机掘进要害参数，体系会依据设定的预警值主动剖析，完结智能预警判别。操作人员还能够终究靠现场布设的视频监控，合作洞内人员定位体系，使用长途正告功用和应急指挥调度功用，完结对施工全套工艺流程的无死角安全管控。
值得一提的是，长途驾驭技能为恶劣环境及应急形式下盾构掘进施工供给了技能支撑。“当遇到紧急状况时，作业人员在地上上就能够操控盾构机，保证人员和设备安全。”张嘎说。
跟着“甬舟号”敞开“穿海之旅”，超大直径盾构海底地中对接全进程成套工艺工法研讨也正紧锣密鼓进行。其间一项要害技能即饱满潜水。
金塘海底地道海域盾构段长11.21公里，最大埋深78米。“盾构机将在海底施工3年，需求人工在70米深海底极端频频地进行高压换刀作业。当盾构机掌子面水土压力超越600千帕，换刀时需选用饱满潜水技能。”中铁十四局甬舟铁路项目工程师胡浩说。
在惯例潜水中，潜水员在50米水深下只能继续作业半个小时，作业时刻远不能够满意盾构机修理和换刀需求。而饱满潜水经过发明特定环境和条件，使潜水员体内各组织体液中溶解的惰性气体到达彻底饱满，潜水员能够在高压下逗留28天。待作业完结后，潜水员进行一次减压，即可返回地上正常日子。
“这需求制作一个日子舱，向舱内加压构成高压环境，潜水员在舱里呼吸的气体为氦气和氧气的混合气体。”胡浩说，发动饱满潜水作业时，他们将潜水员地点日子舱运输到盾构机掌子面处进行对接，进程如航天器“太空对接”一般。
环绕金塘海底地道制作，项目设立了“杂乱地层海域环境下同步注浆功能提高规划研讨”等十大科研课题，环绕专项技能创始智能化工装10余套，优化工法20余项，现在已完结质量操控效果14项、论文5篇、专利3项。
