中新網(wǎng)杭州5月8日電(記者 王逸飛)據(jù)中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司8日消息，由中鐵十一局自主研發(fā)的世界首套“三元混合氣”盾構(gòu)帶壓作業(yè)裝備，當(dāng)日應(yīng)用于世界最長(zhǎng)海底高鐵隧道——甬舟鐵路金塘海底隧道，標(biāo)志著中國(guó)在盾構(gòu)超高壓帶壓作業(yè)領(lǐng)域取得重大突破。

　　金塘海底隧道是甬舟鐵路控制性工程，橫跨浙江寧波與舟山之間的金塘水道，全長(zhǎng)16.18公里，盾構(gòu)段長(zhǎng)11.21公里，為世界最長(zhǎng)海底高鐵隧道。項(xiàng)目建設(shè)采用兩臺(tái)超大直徑盾構(gòu)機(jī)，分別從寧波、舟山兩側(cè)同步始發(fā)、相向掘進(jìn)，在穿越高水壓及多種復(fù)雜地層后，在海底實(shí)現(xiàn)高精度對(duì)接。

　　金塘海底隧道最大埋深位于海平面下78米，最高水土壓力達(dá)8.5bar，相當(dāng)于1元硬幣面積需承受近30公斤的重量。盾構(gòu)超高壓進(jìn)艙作業(yè)是世界公認(rèn)難題，該裝備投用之前，世界上主要采用氦氧飽和帶壓方式作業(yè)。為打破國(guó)外技術(shù)壁壘，提高帶壓作業(yè)效率，降低人員勞動(dòng)強(qiáng)度，承擔(dān)舟山側(cè)6270米盾構(gòu)施工任務(wù)的中鐵十一局創(chuàng)新提出了盾構(gòu)氦氮氧“三元混合氣”帶壓作業(yè)理念。

　　從2024年技術(shù)設(shè)想的提出到最終落地，中鐵十一局團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國(guó)內(nèi)頂尖科研力量穩(wěn)步推進(jìn)，引入深海潛水成熟經(jīng)驗(yàn)，并邀請(qǐng)權(quán)威專家反復(fù)論證，最終確立了“三元混合氣”帶壓進(jìn)艙作業(yè)的技術(shù)路徑。

　　歷經(jīng)兩年多時(shí)間，研發(fā)團(tuán)隊(duì)在5.9bar至7.5bar不同壓力條件下進(jìn)行了數(shù)百次模擬試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)際工況中200余人次安全進(jìn)出艙作業(yè)驗(yàn)證，為裝備正式投用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

　　中鐵十一局甬舟鐵路項(xiàng)目負(fù)責(zé)人張金濤介紹，該裝備涵蓋配氣、供氣兩大關(guān)鍵模塊，集配氣樞紐、供氣樞紐、人體呼吸器、甲板減壓艙、壓力監(jiān)測(cè)與流量控制等113個(gè)子模塊于一體，采用全自動(dòng)與手動(dòng)控制相結(jié)合的方式運(yùn)行，對(duì)人體在不同高壓環(huán)境下呼吸的氦氣、氮?dú)?、氧氣進(jìn)行科學(xué)配比，滿足世界級(jí)工程超高壓帶壓作業(yè)需求。

　　與傳統(tǒng)飽和帶壓作業(yè)方式相比，該裝備無(wú)需搭建大型前置駐艙系統(tǒng)，大幅縮短了檢修作業(yè)周期。其輕量化設(shè)計(jì)便于運(yùn)維，進(jìn)艙人員經(jīng)專項(xiàng)培訓(xùn)取證后即可上崗。作業(yè)時(shí)，進(jìn)艙人員佩戴專用混合氣體呼吸器，由艙外管路供氣，艙內(nèi)主動(dòng)回收呼出氣體。作業(yè)人員先在加壓艙加壓至設(shè)計(jì)壓力，隨后依次穿越盾構(gòu)機(jī)人艙、氣墊倉(cāng)、泥水倉(cāng)，抵達(dá)刀盤背后，直面隧道掌子面。完成任務(wù)后，經(jīng)科學(xué)減壓出艙后，進(jìn)入甲板減壓艙進(jìn)行二次減壓療養(yǎng)。

　　該裝備單次可支持3人同時(shí)進(jìn)艙作業(yè)，每次持續(xù)60分鐘，通過(guò)兩組人艙配合可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)作業(yè)。模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)便于快速適配不同水壓及復(fù)雜地層的盾構(gòu)施工，具有模塊化設(shè)備進(jìn)場(chǎng)快、人員勞動(dòng)強(qiáng)度低、換刀作業(yè)效率高等優(yōu)勢(shì)，為超高壓換刀作業(yè)提供了一條全新的技術(shù)路徑。

　　“這項(xiàng)技術(shù)的成功應(yīng)用，不僅為甬舟鐵路建設(shè)掃清關(guān)鍵障礙，也為全球超高壓工程建設(shè)提供了可復(fù)制、可推廣的方案，助力中國(guó)超高壓盾構(gòu)施工技術(shù)邁入世界前列。”上海國(guó)鐵工程建管公司副總工程師兼舟山指揮部指揮長(zhǎng)李冰說(shuō)。

　　甬舟鐵路是國(guó)家《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃(2016-2030年)》重大項(xiàng)目，線路全長(zhǎng)76.4公里，設(shè)計(jì)時(shí)速250公里，項(xiàng)目建成運(yùn)營(yíng)后，將結(jié)束舟山群島不通鐵路的歷史，長(zhǎng)三角唯一不通高鐵的地級(jí)市舟山市將接入全國(guó)鐵路網(wǎng)。(完)