日前
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《创新进行时》两天两集连播
沉浸式解密
大盾构如何穿越四海
大闹天宫、降妖除魔的金箍棒,是中国神话中最具传奇色彩的宝物。而今天,现实版的“海底金箍棒”已经上线——它就是我们的超级工程装备,盾构机。
它能潜入百米深海之下,在四海龙宫秘境中掘进隧道。盾构机出征,纵横四海,海底隧道的成功修建,让大伙出行越来越方便。那么,中国盾构到底是如何在海底大显身手的?
量身定制“双壳”盾构机
深江铁路建成通车后,深圳到江门的通勤时间将从2小时缩短到1小时,为粤港澳大湾区人们的出行带来极大便利。
而这一切,离不开大国重器——盾构机的助力。
这台我国自主设计生产的“深江1号”盾构机,开挖直径达13.42米,相当于5层楼高,全长130米,重达3800吨。刀盘上涂装的“醒狮”元素,既彰显广东地域文化,也寄托“神兽”保驾护航的美好寓意。
盾构机刀盘旋转切削,200多把刀具如同牙齿,将岩土与泥浆混合后,通过管道泵送到地面。每掘进两米,就快速安装上一环混凝土管片,隧道就这样一米一米地向前延伸。
“无感穿越”黄唇鱼保护区
在南海深海中,“深江1号”不光要扛住水压、闯过复杂地层,还得面对一个特殊的挑战——生态保护。
黄唇鱼,曾是珠江口的“活化石”,会用鱼鳔发出“咕咕”的求偶声,能感知地球磁场完成300公里洄游。但在过度捕捞和环境变化中,它已濒临灭绝。2005年,东莞市政府设立了我国第一个黄唇鱼自然保护区。
深江铁路珠江口隧道,有一段线路,恰好位于黄唇鱼保护区外围的海底下方约60米处。黄唇鱼对声音极为敏感,每年的3月到5月是它们的繁殖期。
为了保护这位“不会说话的邻居”,工程师团队决定采取生态避让的方法——避开3到5月的产卵期施工。同时,他们改进了盾构机的减震降噪装备,配备了防扭油缸、减震弹簧和162组浮动支撑,最大限度减少对黄唇鱼的声音干扰。施工期间,团队还邀请第三方进行水质和振动噪声监测。
就这样,在人类工程与自然生灵之间,他们找到了一条和谐共生的路,实现了真正的“无感穿越”。
“深海筑盾”天堑变通途
珠江口隧道最宽的断裂带达58米,最大水压高达11.6巴。断裂带与海水贯通,岩体破碎松散,盾构机掘进时稍一扰动,就可能引发掌子面坍塌、海水倒灌。
工程师团队亮出了“秘密武器”——水玻璃+水泥双液浆。通常水泥和水搅拌后,凝固需要3小时左右。而加入水玻璃后,仅仅10秒钟,浆液就由液态转为固态,搅拌棒被牢牢“焊”在烧杯里,拎起烧杯都纹丝不动。
这项技术如同给隧道撑起了“金刚铠甲”,有效防范海水倒灌风险,保障盾构机在断裂带中稳步前行。
如今,“深江1号”盾构机已突破海底113米,每一次向前掘进,都在创造新的世界纪录。
珠江口隧道的攻坚
只是中国盾构“国家队”纵横四海的一个缩影
在渤海、黄海、东海海域
以为代表的盾构国家队
正在建设一批具有世界代表性的超级海底隧道
在黄海胶州湾下,参建的胶州湾第二隧道全长17.48公里,比已通车的挪威吕菲尔克隧道还长出3.08公里。隧道采用了盾构+矿山法的方式进行施工,由3条隧道组成,中间的服务隧道先行探路,从两岸向海中间掘进,在海底实现交汇。
在东海,两台盾构机分别从宁波和舟山出发,最终将在海底完成对接。这就是参建的世界最长海底高铁隧道——甬舟铁路金塘海底隧道。隧道全长16.2公里,盾构段长11.21公里,最大埋深78米,两台直径14.57米的超大盾构机在海底对向掘进,采用双层壳体设计,最终“金蝉脱壳”,实现海中毫米级精准对接。
20年前,我们建设南京长江隧道时,设备、人员、技术都需要引进,面对技术封锁,建设者从未放弃。
20年后,我们穿越四海,建设世界级海底隧道,完成了从跟跑、并跑到领跑的历史性跨越。
从神话到神器,从传说到现实,中国建设者正穿越四海,让每一片山河,挽手相连。