原标题:从“长江第一条千里隧道”到“长江高铁第一条千里隧道”,20年,铁龙横渡长江,见证了水下防护技术(经济新方向)的变革。 2005年,“万里长江第一隧道”——武汉长江隧道南段启动井正式开挖,标志着我国穿越长江隧道的开始。 2025年,“长江高铁第一条千里隧道”渝厦高铁重庆菜园坡长江铁路隧道防护段近日顺利竣工。从长江中下游到上游,从高速公路到地铁和高铁隧道,长江上有很多隧道穿越,我们见证着水下防护技术的巨大进步。长江高铁隧道以毫米级精度成功开挖。重庆菜园坡长江铁路隧道是我国第一条穿越长江的高速铁路。有什么难度呢?该隧道全长约11.9公里,连接重庆市渝中区和南岸区。你必须经历四种环境:“山、城镇、水和河流”。其中,“山”、“城”、“水”指的是重庆长江南岸的铜锣山、重庆市区、翠云坝等四个水体。 “江”指长江干流。过江隧道段长仅1282米,但页岩、砂岩不断变化,节理、裂缝较多,上覆岩石厚度仅10米。施工难度如此之大隧道需要先进的防护设备和施工技术。设备方面,我们采用了日本自主选型设计的大直径泥浆平衡机“阳江”。这是一台直径12.66米、总长142米、总重约3500吨的巨大机器。挖掘室配备高精度液气平衡控制系统。精确调节防护机开挖面施加的压力,抵抗前方巨大的水压和土压力,确保隧道开挖安全。 “过河的难点在于抵抗因水深而产生的强大水压。”据中铁十四局PA盾构机总监吴俊才介绍,隧道最深处水压达到0.93兆帕。如果挖掘室内的压力没有得到适当的控制水、河水或泥沙随时可能流入保护机。平衡控制系统就像在长江上安装了一个智能调压阀,控制精度为0.01 MPa。技术方面,创新应用隧道轴线精准控制、盾构智能管控等技术。 “智能管理系统实时采集现场数据,并与公司南京总部智能盾构控制中心在云端实现多方联合管理,保证盾构机精准导航和掘进。”中铁十四处项目现场施工负责人王健介绍,“长江”跨越公路、文物、长江运河、铁路交通、高层建筑等16个险源,精度达到毫米级。隧道建设工期五年,地下工程已全面展开l 进步。陆地交通继续正常进行,但人们却没有意识到。这是为什么呢? “盾构机在重庆南山一处149米深的溶洞中组装发射,穿越城市、穿越长江后,被接收到山洞中,全程‘隐藏’。”王健介绍,这是我国首个高铁大直径盾构工程,在洞内完成了盾构机的拼装、下水、接收、拆除全过程。隧道全线贯通后,重庆火车站与重庆火车站将实现快速连通。渝湘高铁、渝万高铁已在市中心重庆站成功引入。从无到有,从存在到卓越,屏蔽技术推动了水下隧道建设的进步。工作中的困难被称为“刀尖上跳舞”。底部的长江流域淤泥厚、砂软、岩硬、破碎带呈阶梯状,施工难度大。国家工程勘察设计大师、中铁第四设计勘察院总工程师肖明清介绍,水下隧道施工通用技术有四种:埋管法、钻爆法、胸切法和盾构法。盾构开挖法是使用带有盾构的机器来挖掘隧道。盾构机在挖掘时组装管片,一次性完成隧道。 “在河下挖隧道过河时,这种防护方式相对便宜、安全,施工时对周围环境影响较小。”肖明清说。因此,今年的武汉选择了盾构法开挖长江隧道。 “当时上海黄浦江上只修建了几条水下隧道,“无论是地质条件、水压还是隧道长度,都无法与武汉长江隧道相比。”肖明清回忆说,当时我国不仅缺乏技术和经验,大型盾构机还完全依赖进口。苦苦寻找,继续前行。武汉长江隧道于2008年建成通车,2009年,南京长江隧道又建成通车。 采用盾构施工方式,实现双向贯通。我国水下盾构技术发展迅速、成熟迅速。 “南京长江隧道是当时长江流域在建和在建的特大型盾构隧道中地质条件最复杂、技术难度最大、施工风险最高的工程。”中国工程院院士、董事长钱七虎 南京长江隧道专家委员会主任表示南京长江隧道的开工建设,是我国特大直径盾构隧道建设的一项突破。后来,凭借技术安全、穿越高效的优势,在流感过境点建设中逐渐出现了修建大型盾构隧道穿越长江的方案。 “我们公司已在长江沿线陆续修建了16座大型盾构隧道,成功完成了许多特大直径、特长距离、特高水压的大型工程。”中国铁路十四局大型盾构专家陈健说。如今,通过隧道穿越长江已是司空见惯。长江上、中、下游地区已建成或在建的10米以上跨江隧道工程近30条。位于长江中游地段,武汉地铁多次穿越长江,从从2号线到4号线、7号线、8号线,这是第一条穿越长江的地铁隧道。在长江下游,从南京长江隧道到苏东GIL综合管廊长江隧道,从高速公路到特高压,防护隧道的应用范围不断拓展,为江河、湖泊、海洋等广阔水域的特高压输变电工程创造了新模式。在长江入海口,“江海号”盾构机正以每天16米的速度,不断开挖世界上最长的水下防护隧道——海太长江隧道。除长江隧道外,沿海城市在建设高速公路、铁路、城市地铁、综合管廊等跨海跨江公路时,也越来越多地选择“隧道-地下通道”业态。 “我国已完全掌握大直径盾构施工及施工核心技术展望20年的复苏和200年的发展,竞争依然激烈。20年前,隧道掘进机主要依靠进口,无论是武汉长江隧道还是南京长江隧道,都使用了昂贵的进口隧道掘进机。如今,海台长江隧道至重庆的大洋河隧道, 全部采用国产盾构机开挖。 20年来,我国防护机行业已经赶上了欧美的发展,已经能够自主研发设计直径2米至16米的防护机,并占领了国外60%的市场份额。 8月5日晚,中铁工程装备集团自主研发的“中铁1459号”盾构机在江苏太仓港装车 省内并运往国外。 “这是最大的盾构机我国目前出口国外的,开挖直径为15.7米。 “它将用于西澳大利亚港口项目的建设。”中铁工程装备集团技术中心副主任孙志宏表示。国产TBM的优势越来越明显,有的落后、落后,甚至领先。但业内企业也承认,在某些领域还存在短板,比如在TBM超大直径盾构领域。“ “行业内,直径14米以上的护卫机常被称为超大直径护卫机。”孙志宏表示,近年来,在国家几大工程的支持下,我国盾构机零部件国产化率已超过90%,但部分主口径超大型盾构机零部件尚未完全被国产产品替代。以大直径盾构机主轴承为例。许多企业具备大直径轴承的设计、制造和测试能力,可生产6至8米主轴承(适用于12至16米盾构机),但尚未经过工程使用验证。另一个例子是在情报领域。我国盾构机公司不断引进丽晶技术。 “从实际应用来看,我们的综合智能防护技术处于世界最高水平。”孙志宏说。 “但是,按照汽车智能驾驶能力等级的认定标准,它与L4级(高度自动驾驶)还有很大差距。”业内专家表示,数据孤岛是限制盾构机行业大型机型发展的一大瓶颈。目前,防护机械行业数据分布在众多利益相关者中,包括制造商、制造公司、建筑部门和业主。此外,行业数据往往包含制造“秘密”、建筑“秘密”和管理“诀窍”,使得跨部门搜索、整合和提取变得困难。 “这需要政府部门、行业协会和企业共同思考,更好地发挥我国数据和场景的优势。”中国机械工业联合会相关负责人透露。原标题:20年来,从“长江万里第一隧道”到“长江高铁千里第一隧道”,铁龙渡江,见证了水下防护技术的飞跃。
