重大進(jìn)展！世界最長海底高鐵隧道開始“穿?！?！要攻克哪些難題？

每經(jīng)編輯 畢陸名

據(jù)央視新聞16日消息，5月16日上午，在新建寧波至舟山鐵路（以下簡稱甬舟鐵路）金塘海底隧道寧波側(cè)和舟山側(cè)，隨著隔海相望的兩臺超大直徑盾構(gòu)機刀盤同時轉(zhuǎn)動，正式開啟相向始發(fā)穿海之旅，標(biāo)志著世界最長海底高鐵隧道建設(shè)進(jìn)入盾構(gòu)掘進(jìn)階段。

圖片來源：視頻截圖

金塘海底隧道是甬舟鐵路全線控制性工程，位于寧波與舟山之間金塘水道下方，西起寧波市北侖區(qū)，東至舟山市金塘鎮(zhèn)，全長16.18公里，其中盾構(gòu)段長11.21公里，是世界最長海底高鐵隧道。

金塘海底隧道工程采用“甬舟號”和“定海號”兩臺盾構(gòu)機施工，每臺長135米、重4350噸，開挖直徑14.57米。其中，“甬舟號”由西向東獨頭掘進(jìn)4940米，“定海號”由東向西獨頭掘進(jìn)6270米。兩臺盾構(gòu)機在歷經(jīng)高水壓地段及復(fù)雜地層“長途跋涉”后，最終在海底“會師”，中心軸線對接誤差不超過2厘米。

圖片來源：視頻截圖

寧波與舟山兩地之間海域地質(zhì)復(fù)雜多變，隧道要下穿石油管線、海堤、碼頭和航道等多項風(fēng)險源，海底最大埋深78米，最大水壓8.4巴，相當(dāng)于成人手掌面積上承受近1噸的重量；穿越過程中要經(jīng)歷28次軟硬地層變換，其中硬巖最高強度近200兆帕，施工復(fù)雜程度、難度和風(fēng)險世界罕見。

“我們項目團隊對盾構(gòu)機進(jìn)行針對性設(shè)計和優(yōu)化，采用重型帶壓刀盤，配備超前地質(zhì)預(yù)報和超前加固等專用裝備，總裝達(dá)到世界領(lǐng)先水平，做到‘軟硬通吃’；同時配備先進(jìn)的導(dǎo)向系統(tǒng)，確保海底精準(zhǔn)對接。盾構(gòu)機在海底對接后，將借助雙層殼體設(shè)計，內(nèi)部結(jié)構(gòu)拆解運出，外殼留在海底用于支護(hù)隧道，就像‘金蟬脫殼’”。相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹。

“采用盾構(gòu)下穿金塘黃金水道，可實現(xiàn)鐵路全天候運營，有效降低工程建設(shè)對寧波舟山港航道影響。隧道掘進(jìn)過程中，采用先進(jìn)的泥水平衡技術(shù)，可以有效控制隧道施工對周圍海域的影響。同時，施工產(chǎn)生的泥漿通過綠色環(huán)保技術(shù)進(jìn)行固化處理，可避免對島嶼和海洋環(huán)境造成影響。”相關(guān)負(fù)責(zé)人說。

圖片來源：視頻截圖

建設(shè)海底高鐵長隧究竟有多難？

全長16.18公里的金塘海底隧道既穿城又越海，掘進(jìn)中面臨復(fù)雜地層和海域環(huán)境下的多重挑戰(zhàn)。建設(shè)這樣一條海底高鐵長隧，建設(shè)有多難、難在哪呢？

首先難在地質(zhì)情況復(fù)雜。金塘海底隧道在寧波側(cè)的起點，正是城市下方，“甬舟號”盾構(gòu)機在地下58米出發(fā)后，就要下穿石油、電力等管線，以及海堤、航道等40多處風(fēng)險源，而在向海中掘進(jìn)過程中，盾構(gòu)機要穿越12段高強度硬巖地層。

而在海對岸的舟山側(cè)，又軟又粘的地層好比“年糕團”，容易結(jié)成泥餅貼在刀盤上影響掘進(jìn)。

中鐵十一局甬舟鐵路項目負(fù)責(zé)人王雙：我們在刀盤設(shè)計上采用沖刷的設(shè)計，通過在刀盤中心安裝很多沖刷管路，對刀盤中心區(qū)域進(jìn)行反復(fù)沖刷，防止這個區(qū)域有黏土殘留。

水壓大是第二個難題。隧道海底最大埋深達(dá)78米，盾構(gòu)機掘進(jìn)過程中，承受的最大水壓相當(dāng)于成年人手掌上壓上一噸的重量。為此，他們對核心部件加強密封處理，可抵御百米海底的高水壓。

而在經(jīng)歷高水壓、復(fù)雜地質(zhì)“長途跋涉”的雙向奔赴后，兩臺盾構(gòu)機將通過刀盤接觸的方式在海底高精度對接。這是隧道建設(shè)的第三大難題。

中鐵十一局甬舟鐵路項目負(fù)責(zé)人王雙：我們采用了6臺北斗的定位系統(tǒng)，結(jié)合我們盾構(gòu)機自身的高精度的導(dǎo)向系統(tǒng)，保證我們第一臺盾構(gòu)機高精度地到達(dá)指定位置，第二臺盾構(gòu)機再靠近過來，把盾構(gòu)機中心軸線控制在兩公分精度的范圍。

兩臺5層樓高的盾構(gòu)機，完成使命后怎樣才能從海底順利拆解、運出來呢？建設(shè)者把盾構(gòu)機做了特別設(shè)計。

中鐵十四局甬舟鐵路項目技術(shù)負(fù)責(zé)人韓鳳啟：盾構(gòu)機采用了雙層殼體，盾構(gòu)在海底對接后，內(nèi)部結(jié)構(gòu)拆解運出，外殼留在海底，為隧道提供保護(hù)，就像“金蟬脫殼”。

甬舟鐵路是國家《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃（2016-2030年）》重大項目，線路西起寧波東站，經(jīng)寧波市鄞州區(qū)、北侖區(qū)，通過新建海底隧道至舟山市金塘島，通過新建跨海大橋至冊子島及舟山本島，終至定海區(qū)白泉鎮(zhèn)，線路全長76.4公里，設(shè)計時速250公里，是一條以中長途旅游客流為主、兼顧舟山寧波之間城際客流的高速鐵路。項目建成運營后，將結(jié)束舟山群島不通鐵路的歷史，長三角唯一不通高鐵的地級市舟山市將接入全國鐵路網(wǎng)，對實現(xiàn)寧波舟山同城化發(fā)展，加快兩地融入“一帶一路”和長江經(jīng)濟帶，促進(jìn)長三角一體化發(fā)展等具有重要意義。

每日經(jīng)濟新聞綜合央視新聞

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