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“定海”显神功!世界最长、直径最大海底高铁隧道盾构机下线

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海底隧道

曾经是科幻的代名词

在科技日新月异的今天

海底高铁隧道也成为了

可触碰的未来

今天,让我们跟随

“基建实力派”中国铁建一起走进

世界最长、直径最大海底高铁隧道

甬舟铁路金塘海底隧道

一睹崭新下线的“定海号”盾构机

看看它是如何“穿越”海底!

1月10日

由中铁十一局和铁建重工联合研制

大直径盾构机“定海号”

在长沙顺利下线

后续将在浙江省舟山市定海区“大展身手”

它的命名也来自“定海区”

刀盘涂装中的“东海龙王”形象

在传统文化中具有“镇海”寓意

象征着建设者

挑战世界级工程难题的强大决心

该盾构机由10余万个零部件组成

刀盘开挖直径14.57米

整机长度约135米

总重量约4350吨

是普通盾构机重量的8倍

可以说是盾构机中的“巨无霸”

为迎战世界级隧道

它在海中可谓是“招式频出”

第一招 双重防护保安全

甬舟铁路想实现海底开挖隧道

既要承受最大0.85兆帕

是普通自来水水压的12倍多的水压

又要抵御海底环境的化学腐蚀

其中的诀窍就在于隧道内外的

“金钟罩”“铁布衫”

“铁布衫”就是隧道管片

由钢筋混凝土组成

每整环分为10块

通过螺栓连接后环环拼装

作为隧道的最内层屏障

承担着抵抗土层压力、地下水压力

以及特殊荷载的重要作用

“金钟罩”就是管片外层的水泥壳体

壳体由水泥浆液、添加剂组成

由盾构机在掘进时进行同步填充

在管片外侧形成了一个封闭的壳体

可防止隧道漏水和海水腐蚀

第二招 “火眼金睛”探前路

金塘海底隧道施工地质条件复杂

难以及时感知和探测前方情况

可以说是“两眼一抹黑”

“定海号”盾构机搭载了

超前地质预报

就像是拥有了“火眼金睛”

它利用盾构机刀盘

滚刀破岩产生的震动信号

作为震源

对前方50-100米地质进行精准探测

实现预测预报

提前掌握隧道地质信息

进行预警研判

“定海号”还配置了仓内伸缩摄像头

可实时对刀盘前方土体进行观察

形成“双保险”

第三招 “大脑”“心脏”齐上阵

要想在海底操控4350吨的庞然大物

离不开“定海号”盾构机的

“智慧大脑”和“强力心脏”

系统控制室就是盾构机的“智慧大脑”

里面包含着操作按钮和控制系统

操作人员按动按钮发出指令后

“大脑”就会实时进行计算反馈

同时将掘进的数据实时传输到

地面的控制大屏和总部的控制室

便于多方联动监控

盾构机的核心操作就是

主驱动通过大小齿轮啮合

驱动着几百吨的“大圆饼”

“圆饼”上各种类型的刀具像“钢牙”一样

不断吞噬地层

强大动力的关键在于“心脏”持久力

这颗“心脏”就是盾构机的主驱动

它的设计寿命超过15000小时

相当于不停地转动1.7年

为长距离隧道施工做足了准备

第四招 “铁齿钢牙”抗高压

进行海底隧道施工时水压极高

盾构机的“心脏”面临巨大挑战

主驱动成为盾构整机密封的核心区域

“定海号”采用5道外密封+4道内密封

强强联合打造“铁齿钢牙”

能抵挡120米的水压

相当于在一个指甲大小的面积内

承受12公斤压力

让盾构机穿江越海不再困难

第五招 精准导向助对接

甬舟铁路金塘海底隧道作为

世界最长、直径最大海底高铁隧道

采用双向盾构法施工

即建设双方从两头分别施工

相向施工

对于对接精度的要求极高

此次刀盘开挖直径就有14.57米

但对接误差(径向错位)

需要小于20毫米

比一枚五角硬币的直径更小

这样的高精度对接该如何实现?

最主要的就是线路实时导向

它能像GPS导航一样

实时指引线路,确保准确到达

“定海号”盾构机配置的VMT导向系统

可为盾构掘进提供

精准的导向服务和姿态控制

助力精准对接

第六招 双重防护保安全

由于隧道建成后

添加了两层“保护壳”

因此盾构机直径比隧道直径大

完成对接后

要在比自己直径小的隧道内“金蝉脱壳”

这就涉及到“洞内拆机”的高超技艺了

“定海号”盾构机采用了双层壳体设计

内外两层壳体

通过焊接销轴定位与固定

拆机时,可刨除焊缝、拆除销轴

即可实现内外层壳体分离拆解

同时顶块为正梯形设计

洞内拆机时

盾体顶块可从内部拔出

然后再分别拆卸下其他部件

外层壳体留在洞内做永久支护

提升隧道坚固性

新建甬舟铁路工程是浙江省大通道建设十大标志性项目之一全长约76.4公里线路西起宁波东站向东延伸至舟山市金塘岛、册子岛、舟山本岛其中金塘海底隧道盾构段全长约11.27公里中铁十一局承建舟山侧6.27公里施工任务该工程通车后对舟山市主动融入共建“一带一路”长江经济带发展长三角一体化发展等国家战略切实促进甬舟同城化发展加快构建宁波都市圈具有深远意义内容来源:任志宏 张 玺值班编辑:冯仕杰执行主编:王 莹

(中国铁建)

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