在海面之下95米處挖隧道,隧道承受的最大壓力相當于在指甲蓋大小的面積上施加12公斤的重量。這樣做要面臨哪些挑戰?如何破解難題?


  近日,黃海之畔,山東港口青島港碼頭內,隨著“海天號”盾構機緩緩轉動刀盤,膠州灣第二隧道南線主線隧道開始盾構掘進。此舉意味著世界上建設規模最大、長度最長的海底道路隧道主體,正式開啟盾構穿海作業。本次工程由青島國信集團投資建設,中鐵十四局集團負責施工。


  據悉,膠州灣第二隧道為主線隧道加中間服務隧道形式。其中,隧道長14.37公里,海域段長9.95公里。該隧道兼具客運與貨運車輛跨海通道的功能,設計使用年限100年,設計行車時速80公里。


  該工程的橫截面示意圖上顯示,工程呈現出三條管道,兩邊管道為往返隧道,每一個管道又分“排煙層”“行車層”“廊道層”三層,其中“行車層”為三車道。夾在兩邊管道之間的為服務隧道,這類似于高速公路的服務站設置。


  膠州灣海底地質條件復雜,該段隧道最大埋深95米,水土壓力巨大?!昂L焯枴倍軜嫏C始發即入海,需長距離穿越復雜多變、軟硬不均及斷裂帶地層。青島國信(發展)集團有限責任公司總工程師曲立清向記者表示,上述復雜地質條件考驗著盾構機的性能,容易造成刀盤刀具異常磨損,導致掘進效率低下。


  中鐵十四局集團膠州灣第二隧道項目盾構經理陳宗凱介紹:“該工程總開挖土石方量超過600萬立方米,超越日本青函海底隧道和英法海峽隧道。為目前世界海底隧道建設史上規模最大的海底隧道?!?/p>


  相關專家介紹,“海天號”盾構機在刀盤形式、刀具類型、耐壓耐磨能力等方面進行了針對性設計和優化?!昂L焯枴闭麢C總長142米,總重5166噸,掘進總長3255米,配備了伸縮式主驅動、開挖倉監視系統等一系列智能系統,采用短螺旋輸送機+碎石箱+碎石機的設計,有效減少因前艙渣石堆積造成的滯排風險?!昂L焯枴倍軜嫏C還對多項先進技術進行融合和針對性設計,大幅度提高了盾構機的施工安全保障,確保安全、快速、高效完成施工任務。


  “海天號”盾構機從位于青島港內的盾構井始發,向西海岸掘進,與鉆爆段隧道在海底對接,并在海底擴大洞室內拆解,從黃島端吊出。膠州灣第二隧道計劃2027年底建成通車。(記者王延斌 通訊員丁翔)