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    扬子(zi)江隧(sui)道并不(bu)是长江沿(yan)线第一条(tiao)(tiao)过江隧(sui)道，但由于双管(guan)双层的超(chao)大直径(jing)盾(dun)构(gou)、江底地质条(tiao)(tiao)件复杂，决定了它(ta)是一个世界级工程。

    “大、高、薄、长(zhang)、险(xian)”，这(zhei)是扬(yang)子(zi)江隧道面(mian)临的(de)五大世界级难题。

    大：盾(dun)构直(zhi)径14.93米(mi)，刀盘最大开挖(wa)直(zhi)径15.02米(mi)，属国内(nei)超大直(zhi)径盾(dun)构隧道之一；

    高(gao)：施(shi)工(gong)中(zhong)承受(shou)的最高(gao)水(shui)压(ya)达0.72兆帕，岩层段石英含量高(gao)达65%；

    薄：江(jiang)底隧道(dao)覆土厚(hou)度浅，局部隧道(dao)覆土厚(hou)度只有(you)9米；

    长(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)：隧(sui)道(dao)过江段(duan)(duan)采用超(chao)大直径盾构(gou)(gou)穿越长(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)江，一(yi)次(ci)性掘进距离长(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)，S线(xian)隧(sui)道(dao)盾构(gou)(gou)段(duan)(duan)长(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)4.135公里，N线(xian)盾构(gou)(gou)段(duan)(duan)长(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)3.557公里；

    险：隧道沿线穿越地(di)层复杂多(duo)变，需长(zhang)距离穿越卵石(shi)层、砂岩层，同时盾构还(hai)将4次(ci)穿越长(zhang)江(jiang)大堤，并存(cun)在(zai)孤石(shi)、枯木、铁(tie)锚、沉(chen)船(chuan)等不明障碍(ai)物。

    扬子江隧(sui)道的复杂程度在国内、国际上都没有先(xian)例，建(jian)造这(zhei)样一个世界级工程，一切(qie)要从零开始。

    首(shou)先要做的就是打造一(yi)把称手的“兵(bing)器”。

    “直径(jing)12米以上的大(da)型、超大(da)型盾(dun)构机的自主(zhu)研发与制造，一直被国(guo)外(wai)企业垄断。”中交天和机械设(she)备制造公(gong)司负责人史福生说(shuo)。

    经过创新、自主研制和(he)(he)改(gai)造，拥(yong)有18项知识产权、9项发(fa)明专(zhuan)利的(de)“天和(he)(he)号”和(he)(he)“天和(he)(he)一号”在(zai)扬子(zi)江(jiang)隧道投(tou)入(ru)使用。这是世(shi)界上最复杂(za)的(de)刀盘(pan)，机器总重近5000吨，状似摩天轮的(de)巨(ju)型五彩刀盘(pan)上有717把刀具，不(bu)同(tong)颜(yan)色代表滚刀、削(xue)刀等(deng)不(bu)同(tong)刀具。

    历经25800多个小时的(de)掘进(jin)，2015年(nian)7月2日(ri)上午10点，“天和一号(hao)”盾构(gou)机从南线(xian)隧道(dao)(dao)(dao)“钻”出(chu)地面。就在其(qi)出(chu)洞的(de)10天前，其(qi)孪(luan)生(sheng)兄弟“天和号(hao)”盾构(gou)机从北线(xian)隧道(dao)(dao)(dao)“破土而出(chu)”，扬子江(jiang)隧道(dao)(dao)(dao)实现(xian)“双线(xian)贯通”。这也标志着我(wo)国在大(da)孔(kong)径、复杂(za)技术盾构(gou)机研(yan)制(zhi)上取得了(le)重大(da)突破。

    扬子江(jiang)隧道的(de)水(shui)文(wen)地质条件比已建(jian)成的(de)纬七路长江(jiang)隧道更复杂(za)，盾(dun)构(gou)机要在(zai)江(jiang)底(di)掘(jue)进，江(jiang)底(di)的(de)岩石就如一(yi)把“磨(mo)刀(dao)石”，尤其是在(zai)穿(chuan)越复合地层时(shi)，地层上软(ruan)下硬，地层下大约(yue)有七八米厚的(de)岩层，非常硬，上面是鹅(e)卵石和砂砾层，对(dui)刀(dao)盘(pan)和滚刀(dao)是相(xiang)当大的(de)考验(yan)，极(ji)易在(zai)软(ruan)硬结合面上因冲击造成崩齿、断刃等非正常磨(mo)损。

 

    “像(xiang)平常吃饭(fan)，米饭(fan)里有个砂子(zi)吃到时会(hui)把牙(ya)硌一下甚至硌坏，盾构机的刀和刀盘几乎每时每刻都(dou)在这种情况下工作。”中交南京纬三路过江通道工程(cheng)指(zhi)挥部总(zong)工程(cheng)师王(wang)善(shan)高(gao)说(shuo)。

 

    扬子江隧道在(zai)(zai)世界(jie)上(shang)首次使(shi)用了饱和带压(ya)开(kai)舱换刀技术。在(zai)(zai)江底高水(shui)压(ya)下，要更换盾构机刀盘上(shang)的刀，一次工作不能(neng)超过50分(fen)(fen)钟(zhong)。在(zai)(zai)这50分(fen)(fen)钟(zhong)时间里，开(kai)关舱门等就需(xu)花费20多(duo)分(fen)(fen)钟(zhong)。

 

    将(jiang)“太(tai)空舱”运(yun)用到(dao)扬(yang)子江隧道中，这(zhei)(zhei)是建设(she)的一(yi)(yi)(yi)大创新。在氦氧(yang)饱和气体下(xia)，地(di)面上(shang)设(she)置一(yi)(yi)(yi)个“太(tai)空舱”，也就(jiu)是高(gao)压(ya)生活舱，特种作业人员一(yi)(yi)(yi)直(zhi)生活在高(gao)压(ya)下(xia)，身体逐(zhu)步适应该环境。更换(huan)刀具时，将(jiang)穿梭舱吊运(yun)到(dao)江底盾(dun)构(gou)机(ji)(ji)上(shang)，与人闸舱对(dui)接。作业人员进入盾(dun)构(gou)机(ji)(ji)刀盘(pan)的泥水舱，就(jiu)可(ke)以换(huan)刀了，工作时间(jian)就(jiu)能够(gou)从(cong)50分钟增加到(dao)4个多(duo)小(xiao)时。这(zhei)(zhei)样一(yi)(yi)(yi)来，换(huan)刀效率(lv)是传(chuan)统换(huan)刀效率(lv)的8倍以上(shang)。

 

    据(ju)悉，扬子江(jiang)隧(sui)道采用世界首创的氦氧饱和带压换刀法(fa)进舱作业600余(yu)次，更换各类刀具1000余(yu)把，最终成功穿越岩层。

 

成果

多项科研项目国际领先 成为今后大型隧道建设样板

    由于扬子江隧道是目前(qian)长江上(shang)修建的技术难度最大的工程(cheng)，多(duo)项施工技术也开(kai)创了先(xian)河(he)。

 

    直径14.93米泥(ni)水平(ping)衡盾构机的研(yan)制及国产(chan)化，盾构机前舱设(she)备检(jian)查可视(shi)化系统的研(yan)究与应(ying)用……扬(yang)子江(jiang)隧道多个科研(yan)项目(mu)通过了省交通厅组织的技(ji)术成果鉴定，均(jun)达到国际领先水平(ping)。

 

    据统计，该工(gong)(gong)程先(xian)后获得科技(ji)奖励5项(xiang)(xiang)：中国(guo)机械工(gong)(gong)业(ye)协会一等奖，江苏(su)省(sheng)科学(xue)技(ji)术一等奖，第七届(jie)国(guo)际发(fa)明(ming)展(zhan)览会金(jin)奖、银奖，中国(guo)公路协会二等奖。目(mu)前(qian)，项(xiang)(xiang)目(mu)已授权各类专(zhuan)利(li)47项(xiang)(xiang)，其(qi)中发(fa)明(ming)专(zhuan)利(li)10项(xiang)(xiang)，实用新型专(zhuan)利(li)37项(xiang)(xiang)，此外有17项(xiang)(xiang)专(zhuan)利(li)正在审(shen)核。同(tong)时，工(gong)(gong)程研发(fa)形成了各类工(gong)(gong)法10项(xiang)(xiang)。

 

    扬子(zi)江隧道的通(tong)(tong)车，不仅方便了江南与江北之间(jian)通(tong)(tong)行，还为今(jin)后我市(shi)更多江底隧道建设积累了宝贵经验，成为大(da)型(xing)隧道建设的样(yang)板。

 

 

超大型盾构(gou)机

 

    本报记者 葛妍