高博
離大連市中心不遠,有個梭魚灣,正在建造的中國航母就停泊于此。大連地鐵5號線要穿過這個海灣,考慮到巨輪出入,不能架設跨海橋梁,因此采用海底隧道。而這項工程催生出一臺超級裝備。
1月18日,“海宏號”盾構機在大連始發,它堪稱中國研發的最聰明的盾構機。
據中鐵一局介紹:大連地鐵5號線火車站到梭魚灣南站的海底隧道全長2870米,設計為直徑12米多的單洞。隧道穿越一個海底巖溶區域,有上千個溶洞,已勘測的最大溶洞高30米。
隧道工程最怕溶洞:盾構機掘進到溶洞,可能會馬失前蹄,栽下去;穿越溶洞還可能引起坍塌或涌水,威脅生命。
該隧道一路穿過硬質巖石,夾雜溶洞,很不利于施工——地層密度變化大,盾構機更容易歪頭、鉆偏。
海底長大隧道由于施工難,國內工程屈指可數。大連5號線項目曾召開過15次專家咨詢會。多名院士和專家確定:國內尚無先例可循,是世界性難題。
全國五一勞動獎章獲得者、中鐵一局城軌公司副總工程師梁西軍介紹說:為克服溶洞難題,先用“鉆探+CT”來掃描。勘測船在海上隔十幾米垂直鉆下一個洞取樣(就像洛陽鏟),并在相鄰兩洞中一個放入振動裝置,一個放入測量器。測量機械振波的變形,摸清海底的溶洞。接下來,施工船用混凝土或者適當材料注滿溶洞。好讓盾構機鉆實,不鉆空。
海宏號盾構機是中國中鐵專門為該工程研發的,也是世界上現有功能最全的盾構機,核心部件設計全球領先。
海宏號的設計師張國良說:海宏號刀盤直徑12.26米,整機長度約158米,總重約2840噸。……