近日,世界最长海底高铁隧道——甬舟铁路金塘海底隧道传来捷报:“甬舟号”盾构机在海底75米深处,首次成功完成“海底换刀”。
这刀是怎么换的?答案,就藏在一个神奇的“深海空间站”里。
它是国产首台盾构饱和带压进仓设备。这次“首秀”,标志着我国自主研发的这项技术成功应用,填补了国内空白。
海底“安家”,像“太空出舱”一样作业
金塘海底隧道全长16.18公里,海底盾构段超11公里,最大埋深78米。承担宁波侧施工的“甬舟号”,要穿越24次软硬地层交替,硬岩和软硬不均地层占比近七成,岩石最高强度达191兆帕。
更棘手的是,2000米长区段水压超6巴,最高达8.5巴——相当于指甲盖大小面积承重近9公斤。
传统带压作业已难以支撑。为此,中铁十四局与交通运输部上海打捞局历时3年联合攻关,研发出这套“深海空间站”。
宁波侧总机械师董冰介绍,设备由宁海舱(生活)、探海舱(穿梭)、镇海舱(控制)等模块组成,最大作业深度可达100米。
“人员住进宁海舱,舱内压力与海底一致,相当于在海底‘安家’。”董冰说,每天他们像“太空出舱”一样,乘“太空电梯”探海舱直达盾构机,进入高压面换刀。
核心子系统,全部自主设计
“核心技术源于饱和潜水:一次加压,体内气体与高压环境达到平衡,可连续作业多日,无需反复减压。”董冰说。
此次换刀安排9人,三班轮换,每组每天工作8小时,24小时循环作业,连续22天。任务结束之后,集中减压出舱。
而在传统方式下,每人每天最长仅工作40分钟,单次减压却需4小时以上。不仅效率低,频繁加减压还易引发氮麻醉、氧中毒、减压病等风险。
更关键的是,这套设备的压力控制、气体管理、应急保障等核心子系统,全部自主设计。这意味着我国海底隧道建设能力,不再受制于地质复杂度。
创下纪录,也为未来铺路
“我们在创造中国盾构饱和带压进仓作业的历史。”董冰言语间满是自豪。
目前,“甬舟号”已掘进3148米,完成超六成任务,预计今年底实现海底精准对接。在后续施工中,这个“深海空间站”还计划应用6次,为更高水压换刀提供支撑。
“我们有足够的技术底气,为未来更艰巨的跨海通道,铺出一条通向深海的路。”
甬舟铁路建成后,舟山将告别不通铁路的历史。宁波到舟山高铁最快26分钟,杭州到舟山最快77分钟。这条海底大通道,正加速甬舟同城化,构建宁波都市圈。
编辑:陈韬 审核:徐挺 梅子满