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海報(bào)新聞首席記者 陳洋洋 張海振 寧波報(bào)道
“甬舟號(hào)始發(fā)！”“定海號(hào)始發(fā)！”
5月16日上午10時(shí)許，在寧波和舟山，兩臺(tái)國產(chǎn)超大直徑盾構(gòu)機(jī)刀盤隆隆轉(zhuǎn)動(dòng)，正式開啟了相向“穿海”之旅，標(biāo)志著世界最長海底高鐵隧道——金塘海底隧道，取得重大進(jìn)展，建設(shè)進(jìn)入盾構(gòu)掘進(jìn)階段。
向地球深部進(jìn)軍！兩臺(tái)量身定制的盾構(gòu)機(jī)如同兩條巨大的“地下蛟龍”，在大海中雙向奔赴，中國人再次用智能的裝備和技術(shù)攻堅(jiān)克難，創(chuàng)造一個(gè)新的奇跡。
在這“世界之最”背后，有一群山東人，從齊魯大地而來，為了這次奇跡，默默貢獻(xiàn)著自己的一份力量。16日，海報(bào)新聞?dòng)浾呲s赴浙江寧波，深入海底58米探訪“甬舟號(hào)”始發(fā)現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)話來自中鐵十四局甬舟鐵路項(xiàng)目總工程師韓鳳啟，講述“大國工程”背后的山東故事。
世界最長海底高鐵隧道建設(shè)進(jìn)入盾構(gòu)掘進(jìn)階段，“甬舟號(hào)”始發(fā)掘進(jìn)。
世界最長海底高鐵隧道開始“穿海”，兩臺(tái)國產(chǎn)超大直徑盾構(gòu)機(jī)刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)始發(fā)。
雙龍穿海！
創(chuàng)多個(gè)“世界之最”
“金塘海底隧道為世界首條外海高鐵盾構(gòu)隧道，是目前世界上長度最長、埋深最大、水壓最高、地質(zhì)條件最復(fù)雜、建設(shè)難度最大的海底高鐵盾構(gòu)隧道。”在“甬舟號(hào)”始發(fā)現(xiàn)場(chǎng)，韓鳳啟感慨道。
韓鳳啟介紹，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)。這條隧道全長16.18公里，盾構(gòu)隧道11.21公里，管片外徑14米，厚60厘米，內(nèi)設(shè)30厘米全斷面二襯，上層為行車層、下層為疏散層。
記者了解到，這條超級(jí)海底隧道面臨著高水壓、復(fù)雜地質(zhì)條件、開挖直徑大、精準(zhǔn)對(duì)接等系列技術(shù)和施工難題。為此，五位中國工程院院士領(lǐng)銜行業(yè)頂尖團(tuán)隊(duì)為該工程“把關(guān)”。
與以往一條隧道由一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)完成不同，如此長距離的海底高鐵隧道，僅靠一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)施工，施工風(fēng)險(xiǎn)和難度極大。因此，該隧道施工在世界上首次提出，用兩臺(tái)超大直徑盾構(gòu)機(jī)相向掘進(jìn)，在海底完成對(duì)接，在洞內(nèi)完成盾構(gòu)機(jī)拆解、轉(zhuǎn)運(yùn)。
始發(fā)當(dāng)天，記者跟隨工作人員深入海底58米左右，探訪金塘海底隧道寧波側(cè)，涂裝“瑞龍”圖案的國產(chǎn)超大直徑盾構(gòu)機(jī)“甬舟號(hào)”刀盤始發(fā)情況。
在海底，記者看到，巨大的“甬舟號(hào)”盾構(gòu)機(jī)刀盤慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)，開始“穿海”。在總控室，工作人員緊盯主控大屏，一刻不敢放松。與此同時(shí)，與它隔海相望的在隧道的另一端舟山側(cè)，涂裝著“東海龍王”圖案的“定海號(hào)”盾構(gòu)機(jī)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。
重4350噸、長135米、直徑14.57米……在這激動(dòng)人心的一天，兩臺(tái)國產(chǎn)大盾構(gòu)機(jī)相向掘進(jìn)，引起了世界關(guān)注。“這是世界上首次采用海中對(duì)接、洞內(nèi)原位拆解的大直徑盾構(gòu)隧道。”韓鳳啟表示。
未來，“甬舟號(hào)”將由西向東獨(dú)頭掘進(jìn)4940米，“定海號(hào)”由東向西獨(dú)頭掘進(jìn)6270米。兩臺(tái)盾構(gòu)機(jī)在歷經(jīng)高水壓地段及復(fù)雜地層“長途跋涉”后，未來最終在海底78米處“會(huì)師”，中心軸線對(duì)接誤差不超過20毫米。
“雙龍”實(shí)現(xiàn)海底對(duì)接后，將借助雙層殼體設(shè)計(jì)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)拆解運(yùn)出，外殼留在海底用于支護(hù)隧道，就像“金蟬脫殼”一樣。
金塘海底隧道國產(chǎn)超大直徑盾構(gòu)機(jī)“甬舟號(hào)”始發(fā)轉(zhuǎn)動(dòng)前，工作人員正在做準(zhǔn)備。
金塘海底隧道國產(chǎn)超大直徑盾構(gòu)機(jī)“甬舟號(hào)”始發(fā)轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)部現(xiàn)場(chǎng)。
金塘海底隧道“甬舟號(hào)”和“定海號(hào)”未來海中對(duì)接點(diǎn)。
世界最長海底高鐵隧道金塘海底隧道，有著長度最長、埋深最大、水壓最高、地質(zhì)條件最復(fù)雜的特點(diǎn)。
世界最長海底高鐵隧道取得重大進(jìn)展，兩臺(tái)國產(chǎn)超大直徑盾構(gòu)機(jī)正面圖。
建一條最長海底高鐵隧道有多難？
穿城又越海，向地球深部進(jìn)軍！
全長16.18公里的金塘海底隧道，長度最長、埋深最大、水壓最高、地質(zhì)條件最復(fù)雜，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？
“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(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)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(qiáng)度在200兆帕左右，施工復(fù)雜程度、難度和風(fēng)險(xiǎn)世界罕見。”韓鳳啟表示。
韓鳳啟告訴記者，世界最長海底高鐵隧道開挖的每一米都幾乎伴隨著世界級(jí)難題的技術(shù)攻關(guān)。它的施工建設(shè)，也展現(xiàn)了中國在基建領(lǐng)域的領(lǐng)先實(shí)力。
中鐵十四局負(fù)責(zé)施工的甬舟鐵路2工區(qū)位于寧波側(cè)，主要包含：礦山法隧道3617米、盾構(gòu)隧道4940米，工作井1座（深58米），斜井640米，疏散通道113米。
工欲善其事，必先利其器。記者了解到，隧道寧波側(cè)這次定制的“甬舟號(hào)”大直徑盾構(gòu)機(jī)，由10余萬個(gè)零部件組成，總重量約4350噸，配備特制刀具308把，是普通盾構(gòu)機(jī)重量的8倍。
國產(chǎn)超大直徑盾構(gòu)機(jī)“甬舟號(hào)”下線圖。
國產(chǎn)超大直徑盾構(gòu)機(jī)“甬舟號(hào)”下井圖。
“穿海”不易，針對(duì)海底隧道復(fù)雜的施工特點(diǎn)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)對(duì)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行了集成超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、飽和帶壓換刀、壁后注漿掃描等尖端技術(shù)等6項(xiàng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，在全球內(nèi)首次研發(fā)應(yīng)用滾刀磨損智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，刀盤耐磨性、破巖能力更強(qiáng)，確保掘進(jìn)工效。
“金塘海底隧道寧波盾構(gòu)工作井長22.6米，寬21.1米，深58.13米，地下為九層結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于近20層樓的高度。”韓鳳啟介紹，工作井周邊管線密布，分布著23條石油管線、1條自來水管線，37條強(qiáng)弱電線路，具有超深基坑、軟硬巖交錯(cuò)、周邊環(huán)境復(fù)雜等難點(diǎn)。其中最近一根石油管線距工作井僅5.5米，施工作業(yè)可謂在“螺螄殼里做道場(chǎng)”，建設(shè)難度極大。
項(xiàng)目采用明挖逆作法自上而下逐層施工，弱風(fēng)化英安巖強(qiáng)度隨著開挖深度不斷增大，最高達(dá)227兆帕。由于周邊環(huán)境“敏感”，無法爆破作業(yè)，只能采用機(jī)械開挖方式，鋼筋混凝土及物料吊運(yùn)安全風(fēng)險(xiǎn)高。
中鐵十四局項(xiàng)目部優(yōu)化完善施工方案，采用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、圍巖監(jiān)控量測(cè)自動(dòng)預(yù)警等監(jiān)控技術(shù)，及時(shí)準(zhǔn)確掌握盾構(gòu)井圍巖變化情況，有效防范安全風(fēng)險(xiǎn)。
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)根據(jù)巖層特性，采用旋挖鉆機(jī)、小型鉆機(jī)、破碎錘等多種工裝設(shè)備進(jìn)行基坑開挖作業(yè)，創(chuàng)新使用“切豆腐”作業(yè)方式，通過先分塊后開挖的工法，定制自動(dòng)開合吊斗、71米長混凝土泵車用于施工，創(chuàng)新研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、可重復(fù)利用的新型桁架模板體系，作業(yè)效率提高1倍。
記者了解到，金塘海底隧道還創(chuàng)造了10項(xiàng)科研創(chuàng)新，包括超深硬巖地層明挖逆作盾構(gòu)始發(fā)工作井開挖與逆作結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究；超大直徑盾構(gòu)隧道長距離穿越海域復(fù)雜地層地中對(duì)接盾構(gòu)機(jī)適應(yīng)性選型研究；復(fù)雜地層海域環(huán)境下同步注漿性能提升設(shè)計(jì)研究等。
“在全體參建人員的努力下，我們歷時(shí)12個(gè)月，圓滿完成超深基坑開挖和混凝土結(jié)構(gòu)封閉工序，打造了‘內(nèi)實(shí)外美、不滲不漏’的超深工作井，為后續(xù)盾構(gòu)機(jī)組裝和始發(fā)提供了必要條件。”韓鳳啟說。
“大國工程”背后的山東人
穿越江河湖海城，一條條鉆山過嶺、穿江越海的隧道，連通起流動(dòng)的中國，見證著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也見證著科技的進(jìn)步。
大路延伸，列車飛馳。1990年至今，34年間，中國隧道建設(shè)規(guī)模增長了24倍，建設(shè)里程超過世界總量的一半。在這背后，有無數(shù)來自山東的工程人員遠(yuǎn)赴他鄉(xiāng)，為祖國默默奉獻(xiàn)自己的力量。
如今，世界最長海底高鐵隧道——金塘海底隧道背后的工作人員，正是其中的一個(gè)縮影。
記者獲悉，中鐵十四局總部在山東濟(jì)南，此次甬舟鐵路金塘海底隧道寧波側(cè)建設(shè)人員，大約有一半是來自山東。其中，中鐵十四局甬舟鐵路項(xiàng)目總工程師韓鳳啟是山東濰坊人，中鐵十四局甬舟鐵路項(xiàng)目盾構(gòu)經(jīng)理趙大彬是山東濟(jì)寧人，他們從業(yè)多年，長期奮戰(zhàn)在一線，為祖國的“大國工程”而奮斗。
中鐵十四局甬舟鐵路項(xiàng)目總工程師韓鳳啟是山東濰坊人。
世界最長海底高鐵隧道開始“穿海”前，來自山東濟(jì)寧的中鐵十四局甬舟鐵路項(xiàng)目盾構(gòu)經(jīng)理趙大彬和工作人員正在準(zhǔn)備。
“大家這次為之奮斗的甬舟鐵路正一步步向著未來而去，這條鐵路正線全長76.4公里，設(shè)計(jì)速度250公里每小時(shí)，總投資270億元，2028年10月建成通車，是國家《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》重大項(xiàng)目，建成通車后將補(bǔ)齊浙江省‘市市通高鐵’大拼圖，對(duì)實(shí)現(xiàn)寧波舟山同城化，促進(jìn)長三角一體化、‘一帶一路’等國家重大戰(zhàn)略實(shí)施具有重要意義。”韓鳳啟表示。
待甬舟鐵路建成通車后，從寧波出發(fā)，坐高鐵到舟山，預(yù)計(jì)只要26分鐘，和目前自駕車的耗時(shí)相比可縮短約1小時(shí)，從杭州出發(fā)，坐高鐵到舟山，預(yù)計(jì)只要1個(gè)多小時(shí)，而目前杭州至舟山的自駕耗時(shí)約3個(gè)半小時(shí)，高鐵可以大大縮短行程耗時(shí)。
“不畏艱難，勇于付出。這項(xiàng)工程背后所蘊(yùn)含的山東元素和山東力量，充分展現(xiàn)了山東人民在科技創(chuàng)新、工程建設(shè)等領(lǐng)域的實(shí)力與智慧。”山東交通學(xué)院工程機(jī)械學(xué)院教師高禹表示。
高禹表示，山東作為我國的重要工業(yè)基地，一直以來在制造業(yè)和相關(guān)人才方面有著深厚的底蘊(yùn)和優(yōu)勢(shì)。其次，這項(xiàng)工程中的山東元素和山東力量還體現(xiàn)了山東人民的團(tuán)結(jié)協(xié)作和攻堅(jiān)克難的精神。未來，相信在更多的中國大項(xiàng)目和大國重器的制造中，依然會(huì)有無數(shù)山東人的身影。