中国“海底空间站”成功应用,突破深海隧道施工技术瓶颈
2月8日,中国铁建通过其微信公众号宣布,中国“海底空间站”成功应用于甬舟铁路金塘海底隧道。这一突破性技术的应用标志着我国在深海隧道施工领域的重大进展。
2月6日上午,世界最长的海底高铁隧道迎来了新的里程碑。经过22天的高压作业,国产首台盾构饱和带压进仓设备“深海空间站”在宁波侧完成了首次应用,成功实施了75米深高压环境下的盾构进仓作业,累计更换刀具46把。这一成就突破了传统60米安全作业深度的限制,并成功下探至75米。
背景与技术突破
金塘海底隧道全长16.18公里,是甬舟铁路的控制性工程,其中海底盾构段长达11.21公里。两台超大直径盾构机分别从宁波与舟山两侧向对方掘进,经历了28次软硬地层变化,最终在海底实现精准对接。
宁波侧的“甬舟号”盾构机面临着极端复杂的施工条件。隧道需要穿越24次软硬交替的复杂地层,其中不良地层占比近七成。硬岩强度最高达191兆帕,相当于普通混凝土的六倍以上,且隧道最大埋深78米,需承受最高8.5巴的水土压力。
技术创新与应用
面对这些挑战,中铁十四局与交通运输部上海打捞局历时三年,联合研发出盾构饱和带压进仓技术,打造出“深海空间站”设备。这一技术将海洋工程领域成熟的饱和潜水技术与盾构隧道施工相结合,使作业人员能够在高压环境下长时间工作。
“深海空间站”由多个模块组成,包括宁海(生活)舱、探海(穿梭)舱和镇海(控制)舱。作业人员在与海底同等压力的生活舱内居住,通过“太空电梯”探海舱到达盾构机前端进行设备维护和刀具更换。完成任务后,作业人员返回宁海舱休息,直至任务结束后再一次性减压出舱。
“深海空间站”顺利完成75米深高压环境下的首次应用,连续作业22天,累计完成46把刀具更换,为“甬舟号”的顺利掘进提供了坚实保障。
未来展望与影响
该技术的压力控制、气体管理、应急保障等核心子系统均实现国产化,最大饱和作业深度可达100米。这标志着我国在极端复杂深埋隧道带压作业领域填补了关键装备与技术空白,提升了海底隧道建设能力。
目前,“甬舟号”盾构机已累计掘进3000余米,完成掘进任务超六成,预计今年年底实现海底精准对接。甬舟铁路建成后,将结束舟山不通铁路的历史,有力推动长三角一体化高质量发展。