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科技日报:长江深处的“极限握手”



宣布时间:2026-01-07   
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2026-01-07

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长江下游,,,, ,江阴水面,,,, ,百舸争流、络绎一直。。。 。。水下54米深处,,,, ,一条“巨龙”横跨南北,,,, ,毗连长江两岸。。。 。。这条长约6.4公里的“巨龙”,,,, ,正是主体结构刚刚完工的江阴靖江长江隧道。。。 。。


2023年2月,,,, ,该隧道施工历程中,,,, ,盾构机突遭意外无法继续向前推进,,,, ,导致原妄想单向掘进的工程计划难以为继。。。 。。面临突如其来的变故,,,, ,中交PA集团|中国官网—PlayAce集团隧道局建设团队思虑再三,,,, ,决议挑战一条此前未曾设想过的蹊径——从江对岸重新始发一台盾构机,,,, ,让两台盾构机在滔滔长江深处“握手”对接。。。 。。


“历时两年多,,,, ,我们先后攻克了精准对接、冻结控水、细腻拆解等施工难题,,,, ,让这一突破通例头脑的施工计划最终成为现实。。。 。。”中交PA集团|中国官网—PlayAce集团专业总工程师姚占虎告诉科技日报记者,,,, ,江阴靖江长江隧道主体结构完工,,,, ,标记着我国乐成突破了高水压强渗透软土地层大直径盾构江底对接的天下级难题。。。 。。


“针尖对麦芒”


“其时隧道已经在江底掘进了3.2公里,,,, ,突然愣住前进不了,,,, ,剩下1.7公里各人不知道该怎么办。。。 。。”渺茫、无助,,,, ,笼罩着江阴靖江长江隧道项目司理梁玉强和建设团队。。。 。。


面临这一海内外有数的“江底困局”,,,, ,建设团队没有被难题击垮,,,, ,各人最先群策群力,,,, ,研提计划:重新选线新建一条隧道??? ???或是江面打竖井吸收??? ???这些计划对“黄金”水道影响太大。。。 。。


“能否接纳盾构对接方法,,,, ,再造一台盾构机迎面临上!”就在各人一筹莫展之际,,,, ,姚占虎和团队提出了这一构想。。。 。。


“该计划虽然极具挑战,,,, ,但预期收效最为显著。。。 。。”姚占虎和团队逐渐将眼光锁定至江底盾构对接计划上。。。 。。随后,,,, ,中交集团也统筹内外部实力,,,, ,约请中国工程院院士钱七虎领衔的多位院士专家对计划举行论证。。。 。。


“重复论证后,,,, ,各人都以为这是最佳计划,,,, ,但最最先心里都没底。。。 。。”项目常务副司理兼总工程师张雷记得,,,, ,彼时,,,, ,有数位院士加入的大规模论证会就开了6次,,,, ,参建各方全员加入的论证会则有几十次。。。 。。


一次次讨论,,,, ,一次次验证,,,, ,各人的信心逐渐建设起来。。。 。。2023年冬天,,,, ,另一台盾构机从对岸始发,,,, ,向着目的徐徐前进。。。 。。


“对接最大的难点是,,,, ,在高压富水流砂地层暗潮涌动的地质情形下,,,, ,怎样让新的盾构机找准偏向。。。 。。”姚占虎诠释说,,,, ,地层的不匀称性使得盾构机在掘进历程中容易爆发姿态转变,,,, ,高水压则对丈量装备和盾构机的稳固性爆发严重影响,,,, ,稍有误差,,,, ,就可能导致对接失败。。。 。。


要让两个开挖直径达16米的庞然大物,,,, ,在云云重大情形下实现毫米级对接,,,, ,难度堪比“针尖对麦芒”。。。 。。这要求对盾构机的运行监测必需足够准确。。。 。。为此,,,, ,团队想方想法“编织”出一张细密监测网。。。 。。


“我们打造出相向掘进可视化系统,,,, ,给盾构机装上了摄像头和种种传感器,,,, ,实时收罗掘进数据和周围情形信息,,,, ,实现对掘进历程的全方位监控。。。 。。”张雷先容,,,, ,团队还接纳“同侧交织双导线”等丈量手艺,,,, ,使用全站仪等丈量装备对盾构机掘进历程举行准确监测,,,, ,实时掌握位置和姿态信息。。。 。。


时间来到2024年炎天,,,, ,两台盾构机进入对接要害时刻,,,, ,监控画面上,,,, ,象征对接目的的“十字”靶心逐渐重合。。。 。。“其时感受我们是在使用航天器与空间站对接。。。 。。”张雷坦言,,,, ,那一刻时间似乎放慢了脚步,,,, ,主要得连空气都险些凝固。。。 。。


监控室里,,,, ,手艺职员亲近监测刀盘扭矩值等焦点参数转变; ;;;;;;;中心仓内,,,, ,听声职员全神贯注,,,, ,不放过任何一丝异常声响。。。 。。


突然,,,, ,中心仓内的刀盘异响频率蓦地升高,,,, ,听声职员迅速抄起对讲机大叫:“有声音了!”手艺职员连忙仔细审查盾构机姿态及推进数据,,,, ,连忙判断:对上了!


“系统显示,,,, ,水平误差0毫米,,,, ,笔直误差2毫米,,,, ,我们乐成了!”顾不得身上早已被汗水浸透,,,, ,张雷和同事们激动地拍手、拥抱。。。 。。对接精度远低于最初10厘米的误差设计,,,, ,凌驾了所有人的想象。。。 。。


“冰针筑屏障”


对接乐成只是第一步。。。 。。在两台盾构机外侧,,,, ,是摩拳擦掌、富含地下水的软土地层。。。 。。要在对接段开展后续施工,,,, ,就必需控制住暗潮涌动的地层,,,, ,不然一旦透水,,,, ,效果不堪设想。。。 。。


“控制水最好的步伐之一就是冻结。。。 。。”中国工程院院士陈湘生对建设团队提出的非对称冻结法举行系统论证后体现认可。。。 。。该要领的基本路径是分阶段、按区域从盾构机内部向外打出300多根冻结管,,,, ,对富含水分的地层举行降温冷冻,,,, ,使其凝固成一道结实的“冰封屏障”,,,, ,确保后续对接段施工清静。。。 。。


理论设计可行,,,, ,成败要害在于施工。。。 。。


“冻结爆发的一大问题是冻胀。。。 。。”项目副司理任艳武告诉记者,,,, ,水冷冻后会带来体积膨胀,,,, ,300多根冻结管引起的水土膨胀禁止小觑,,,, ,会对盾构机和隧道造成挤压。。。 。。因此,,,, ,要实现完善的冻结效果,,,, ,冻结管必需“指哪打哪”,,,, ,不可有误差,,,, ,不然冻结规模和历程凌驾设计,,,, ,仍然可能带来极大危害。。。 。。


盾构机外壳是80毫米厚的高强度钢板,,,, ,团队仿真模拟后确定363个钻孔点位,,,, ,每个孔都有牢靠的钻入角度,,,, ,且误差不可凌驾0.9度,,,, ,以确保伸出的冻结管可以精准无误抵达指定方位。。。 。。


通往目的的蹊径没有捷径可走,,,, ,耐心详尽、字斟句酌是唯一选择。。。 。。


为了确保钻孔取芯乐成,,,, ,团队制作了1∶1的盾体模子,,,, ,并组织参建职员举行长达45天的模拟培训,,,, ,对钻孔刀具的选型、钻孔参数的调解以及实操手艺举行重复优化和训练。。。 。。“着实模拟演练中也有意外爆发,,,, ,但我们一直总结应对步伐,,,, ,确保万无一失。。。 。。”任艳武把这个历程比作考前模拟,,,, ,“错题本”积累了厚厚一摞,,,, ,只为实操时的满分答卷。。。 。。


“大考”来临,,,, ,钻管穿透金属外壳的声音在江底今夜响起。。。 。。操作职员胆大心小,,,, ,依附此前模拟中积累的履历,,,, ,严酷凭证预先设计,,,, ,稳妥缓慢推进。。。 。。


终于,,,, ,前后历时5个多月,,,, ,363个钻孔取芯圆满完成,,,, ,孔口角度误差所有控制在0.2度以内,,,, ,远优于设计计划。。。 。。


交织的冻结管路犹如一支支“冰针”深扎地层,,,, ,筑起一道厚3.9米、平均温度稳固在-13℃的结实“屏障”,,,, ,守护对接段施工清静无虞。。。 。。


“蚂蚁搬巨龙”


施工环节来到了后期最为要害的一步——拆解并运出盾构机。。。 。。“此前单个盾构机作业完成后,,,, ,可直接从地面拆解并吊装运走,,,, ,但现在我们面临的是‘两头堵’难题。。。 。。”梁玉强先容,,,, ,两台盾构机相互堵住了对方的去路,,,, ,将它们运出江底成为最后的挑战。。。 。。


对接段外侧,,,, ,是-13℃的冻结土体; ;;;;;;;对接段内部,,,, ,则上演着钢与火的较量。。。 。。


由于两台盾构机均已无法吊装出井,,,, ,因此只能对其举行洞内切割拆解。。。 。。“高强度的切割焊接会爆发大宗热量,,,, ,有可能会影响到外面刚刚形成的冷冻土体。。。 。。”在大面积切割焊接作业中,,,, ,梁玉强时刻关注着切割焊接热量的散发与冷冻管内冷媒的输入,,,, ,二者必需维持平衡,,,, ,才华确保冷冻体不受切割焊接所爆发的热量影响。。。 。。


另一方面,,,, ,由于隧道内部空间有限,,,, ,大型机械无法直接进入,,,, ,所有切割、运输事情都需要人工完成。。。 。。“整个隧道的切割量在2000吨左右,,,, ,但受制于空间,,,, ,我们要将其切割成2000多个小块才华往外运输。。。 。。”梁玉强说。。。 。。


“冰火两重天”在隧道内上演,,,, ,一双双结冰又融化的手套见证着团队的辛勤,,,, ,两台重达数千吨的盾构机在他们的双手中被一点点拆解、运出,,,, ,犹如“蚂蚁搬家”。。。 。。


2025年3月26日,,,, ,张雷对这个日子印象深刻。。。 。。那一天,,,, ,江底对接段首层意会,,,, ,两侧施工团队顺遂会师,,,, ,在江底完成“极限握手”。。。 。。


随着后续内部混凝土填充、320吨盾构机主驱动翻身运出等一系列施工节点圆满完成,,,, ,2025年11月29日,,,, ,隧道主体结构完工,,,, ,江阴靖江长江隧道周全意会,,,, ,整个施工历程未爆发任何清静事故。。。 。。从爆发意外到完善应对,,,, ,团队用精湛过人的手艺和突破通例的勇气,,,, ,实现了天下隧道工程建设领域的一次历史性突破。。。 。。


“乐成打赢这场盾构施工遭遇战,,,, ,标记着我国地下工程手艺已经抵达天下领先水平。。。 。。”陈湘生对该项目给予高度认可。。。 。。江阴靖江长江隧道预计2026年中周全建成通车,,,, ,多位院士专家评价以为,,,, ,该工程为行业提供了一整套可复制、可推广的重大地层跨江越海隧道建设范本,,,, ,对推动海内外大深度、大断面、长距离盾构隧道手艺生长,,,, ,以及跨江越海超等工程建设具有主要实践意义。。。 。。


作者:吾名   泉源:中交PA集团|中国官网—PlayAce



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