在海面之下95米處挖隧道,隧道承受的最大壓力相當(dāng)于在指甲蓋大小的面積上施加12公斤的重量。這樣做要面臨哪些挑戰(zhàn)?如何破解難題?


  近日,黃海之畔,山東港口青島港碼頭內(nèi),隨著“海天號”盾構(gòu)機緩緩轉(zhuǎn)動刀盤,膠州灣第二隧道南線主線隧道開始盾構(gòu)掘進(jìn)。此舉意味著世界上建設(shè)規(guī)模最大、長度最長的海底道路隧道主體,正式開啟盾構(gòu)穿海作業(yè)。本次工程由青島國信集團(tuán)投資建設(shè),中鐵十四局集團(tuán)負(fù)責(zé)施工。


  據(jù)悉,膠州灣第二隧道為主線隧道加中間服務(wù)隧道形式。其中,隧道長14.37公里,海域段長9.95公里。該隧道兼具客運與貨運車輛跨海通道的功能,設(shè)計使用年限100年,設(shè)計行車時速80公里。


  該工程的橫截面示意圖上顯示,工程呈現(xiàn)出三條管道,兩邊管道為往返隧道,每一個管道又分“排煙層”“行車層”“廊道層”三層,其中“行車層”為三車道。夾在兩邊管道之間的為服務(wù)隧道,這類似于高速公路的服務(wù)站設(shè)置。


  膠州灣海底地質(zhì)條件復(fù)雜,該段隧道最大埋深95米,水土壓力巨大?!昂L焯枴倍軜?gòu)機始發(fā)即入海,需長距離穿越復(fù)雜多變、軟硬不均及斷裂帶地層。青島國信(發(fā)展)集團(tuán)有限責(zé)任公司總工程師曲立清向記者表示,上述復(fù)雜地質(zhì)條件考驗著盾構(gòu)機的性能,容易造成刀盤刀具異常磨損,導(dǎo)致掘進(jìn)效率低下。


  中鐵十四局集團(tuán)膠州灣第二隧道項目盾構(gòu)經(jīng)理陳宗凱介紹:“該工程總開挖土石方量超過600萬立方米,超越日本青函海底隧道和英法海峽隧道。為目前世界海底隧道建設(shè)史上規(guī)模最大的海底隧道?!?/p>


  相關(guān)專家介紹,“海天號”盾構(gòu)機在刀盤形式、刀具類型、耐壓耐磨能力等方面進(jìn)行了針對性設(shè)計和優(yōu)化?!昂L焯枴闭麢C總長142米,總重5166噸,掘進(jìn)總長3255米,配備了伸縮式主驅(qū)動、開挖倉監(jiān)視系統(tǒng)等一系列智能系統(tǒng),采用短螺旋輸送機+碎石箱+碎石機的設(shè)計,有效減少因前艙渣石堆積造成的滯排風(fēng)險。“海天號”盾構(gòu)機還對多項先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行融合和針對性設(shè)計,大幅度提高了盾構(gòu)機的施工安全保障,確保安全、快速、高效完成施工任務(wù)。


  “海天號”盾構(gòu)機從位于青島港內(nèi)的盾構(gòu)井始發(fā),向西海岸掘進(jìn),與鉆爆段隧道在海底對接,并在海底擴(kuò)大洞室內(nèi)拆解,從黃島端吊出。膠州灣第二隧道計劃2027年底建成通車。(記者王延斌 通訊員丁翔)