在海平面下60多米隧道作业 盾构机高压“换牙”

发布时间:2018-08-09

    日前，国内最深过海地铁隧道厦门地铁3号线过海段右线掘进至工法交接点。这是在海平面下60多米海域作业，承受高达5.38个标准大气压条件下的非饱和气压换刀作业，创造了国内过海泥水盾构掘进施工最新纪录。

　　经济日报记者在现场看到，1公里多长的隧道尽头，是107米长的盾构机。其头部是7米直径的圆盘，排列了100多个刀头。随着圆盘缓慢转动，盾构机破碎前方的地层，将渣滓排到身后。每掘进一段，盾构机就会停止，延接后面的泥浆管道。高压力的泥浆喷向作业面，渗入前方地层，为刀头创造良好的工作环境。泥浆携带渣滓返回地面，在两个足球场大的钢制水箱里，分离成渣土和再生泥浆。

　　项目经理罗进海告诉记者：“海底隧道区间存在孤石群、风化深槽、上软下硬等复杂地层，泥水盾构不仅要过黏土、砂层、卵石层，还要过风化深槽、孤石、硬岩。因此，盾构机刀头尽管是坚固的合金钢，但也会磨损。其中，最难推进的是200米长的花岗岩段，这一段特别费刀。”

　　 超高强度下的带压换刀作业是过海盾构掘进施工中遇到的最大挑战。“在海平面下60多米的隧道中，盾构机‘换牙’要保证泥水仓内的气压与海底压强相当，才不会让地层垮塌。同时，5.38个标准大气压对作业人员也是一个巨大的考验。”罗进海说。

　　据介绍，正常人承受的压力是1个标准大气压，目前国内盾构掘进施工带压换刀作业压力最高不超过3个大气压左右。5.38个标准大气压意味着换刀作业人员身上要承受巨大压力。这不仅考验人的承受力，也对过海段盾构掘进技术提出了极高要求。

　　项目建设方中铁一局城轨公司副总经理贺卫国介绍，为保障换刀作业安全和盾构施工顺利推进，项目部邀请了上海打捞局专业深潜作业人员，采取了吸氧减压等多项措施。据统计，带压换刀作业中，工作人员单次正常有效作业时间约35分钟，平均20人次一天才能完成一把刀具的更换任务。

　　在项目推进过程中，建设者还开展了多项技术攻关。由于泥水盾构在施工过程中产生大量泥浆，为确保泥水盾构泥浆的零排放及循环再利用，技术人员采用自然沉淀、高速旋流分离、压滤3种方式处理泥浆，将泥浆分为渣土和再利用泥浆，从而实现泥浆零排放、处理后的清水再利用，仅此一项，可节水3500吨。

　　据介绍，中铁一局技术人员攻克了长约200米复杂地层条件下掘进施工、强度高达204兆帕全断面花岗岩地层长距离穿越、高水压环境下盾构密封等施工难题，创新了“近海域全断面砂层盾构始发”“洞内盾构机弃壳解体”等多项工艺工法，实现了行业多项技术零的突破。（经济日报 记者 乔金亮）

（责任编辑：单晓冰） 

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