“國(guó)之重器”16米級(jí)超大直徑盾構(gòu)機(jī)首次向長(zhǎng)江天塹發(fā)起挑戰(zhàn)。4月9日，南通市海門區(qū)，最大開(kāi)挖直徑達(dá)16.64米的“江海號(hào)”盾構(gòu)機(jī)啟動(dòng)，標(biāo)志著世界最長(zhǎng)公路水下盾構(gòu)隧道——海太長(zhǎng)江隧道開(kāi)啟盾構(gòu)穿江作業(yè)。
海太長(zhǎng)江隧道，北起南通海門區(qū)，南至蘇州太倉(cāng)市，過(guò)江隧道長(zhǎng)11.185公里，采用雙向六車道高速公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度為100公里每小時(shí)。其中，中鐵十四局負(fù)責(zé)的盾構(gòu)隧道段長(zhǎng)9315米，采用一臺(tái)16米級(jí)超大直徑泥水平衡盾構(gòu)機(jī)“江海號(hào)”進(jìn)行施工。
長(zhǎng)江江底地質(zhì)條件復(fù)雜，“江海號(hào)”盾構(gòu)機(jī)始發(fā)后，將進(jìn)行超長(zhǎng)距離獨(dú)頭掘進(jìn)，需穿越淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土夾粉土、粉細(xì)砂復(fù)合地層等復(fù)雜地質(zhì)帶。同時(shí)，水面距隧道最低點(diǎn)約75米，最高水壓達(dá)7.5巴，具有超長(zhǎng)距離、超大直徑、超高水壓、超大埋深、復(fù)雜工況等特點(diǎn)，對(duì)刀盤刀具、泥漿環(huán)流部件耐磨性、可靠性要求高。在穿越長(zhǎng)江及兩岸大堤時(shí)，盾構(gòu)施工沉降要求控制嚴(yán)，施工難度大，且江中地質(zhì)勘探覆蓋的區(qū)域有限，不可控的未知區(qū)域多。
據(jù)介紹，超16.6米超大直徑意味著盾構(gòu)機(jī)刀盤開(kāi)挖所需扭矩大，對(duì)主驅(qū)動(dòng)軸承負(fù)載大。7.5巴超高水壓對(duì)主驅(qū)動(dòng)密封、盾尾密封等部件的承壓能力要求高。在保持較高性能負(fù)載的前提下，如何保證整機(jī)在江底復(fù)雜環(huán)境中連續(xù)掘進(jìn)9315米的可靠性是建設(shè)團(tuán)隊(duì)面臨的主要挑戰(zhàn)和難題。
針對(duì)工程施工風(fēng)險(xiǎn)和難點(diǎn)，中鐵十四局聯(lián)合鐵建重工組建研制團(tuán)隊(duì)，結(jié)合多年來(lái)在水下和大直徑盾構(gòu)隧道領(lǐng)域設(shè)備制造和施工經(jīng)驗(yàn)，量身定制“穿江利器”——“江海號(hào)”盾構(gòu)機(jī)，針對(duì)刀盤刀具、主驅(qū)動(dòng)、推進(jìn)、同步注漿等九大系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新攻關(guān)，配置具有常壓換刀功能的軟土刀盤和合金大、硬度高、覆蓋廣、耐磨強(qiáng)的切削刀具。主驅(qū)動(dòng)配置伸縮功能，有效避免特殊情況下刀盤異常受力造成的主軸承過(guò)載，方便換刀作業(yè)、輔助刀盤脫困，并搭載了HSP超前地質(zhì)探測(cè)預(yù)報(bào)、刀盤磨損檢測(cè)、刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)、主驅(qū)動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、壁后注漿探測(cè)系統(tǒng)等智能化裝備系統(tǒng)，最大限度實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)各部件的“可測(cè)、可視、可修、可換”，確保安全、高效、智能掘進(jìn)。
海太長(zhǎng)江隧道是《長(zhǎng)江干線過(guò)江通道布局規(guī)劃（2020—2035年）》和《江蘇省長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶綜合立體交通運(yùn)輸走廊規(guī)劃》重點(diǎn)推動(dòng)建設(shè)項(xiàng)目。工程建設(shè)對(duì)貫徹落實(shí)長(zhǎng)三角區(qū)域一體化發(fā)展和長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展等國(guó)家戰(zhàn)略，優(yōu)化長(zhǎng)江干線過(guò)江通道布局，推動(dòng)沿江城市群跨江融合發(fā)展具有重大意義。
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