高博

離大連市中心不遠(yuǎn)，有個(gè)梭魚(yú)灣，正在建造的中國(guó)航母就停泊于此。大連地鐵5號(hào)線(xiàn)要穿過(guò)這個(gè)海灣，考慮到巨輪出入，不能架設(shè)跨海橋梁，因此采用海底隧道。而這項(xiàng)工程催生出一臺(tái)超級(jí)裝備。

1月18日，“海宏號(hào)”盾構(gòu)機(jī)在大連始發(fā)，它堪稱(chēng)中國(guó)研發(fā)的最聰明的盾構(gòu)機(jī)。

據(jù)中鐵一局介紹：大連地鐵5號(hào)線(xiàn)火車(chē)站到梭魚(yú)灣南站的海底隧道全長(zhǎng)2870米，設(shè)計(jì)為直徑12米多的單洞。隧道穿越一個(gè)海底巖溶區(qū)域，有上千個(gè)溶洞，已勘測(cè)的最大溶洞高30米。

隧道工程最怕溶洞：盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)到溶洞，可能會(huì)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(guò)硬質(zhì)巖石，夾雜溶洞，很不利于施工——地層密度變化大，盾構(gòu)機(jī)更容易歪頭、鉆偏。

海底長(zhǎng)大隧道由于施工難，國(guó)內(nèi)工程屈指可數(shù)。大連5號(hào)線(xiàn)項(xiàng)目曾召開(kāi)過(guò)15次專(zhuān)家咨詢(xún)會(huì)。多名院士和專(zhuān)家確定：國(guó)內(nèi)尚無(wú)先例可循，是世界性難題。

全國(guó)五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)芦@得者、中鐵一局城軌公司副總工程師梁西軍介紹說(shuō)：為克服溶洞難題，先用“鉆探+CT”來(lái)掃描?？睖y(cè)船在海上隔十幾米垂直鉆下一個(gè)洞取樣（就像洛陽(yáng)鏟），并在相鄰兩洞中一個(gè)放入振動(dòng)裝置，一個(gè)放入測(cè)量器。測(cè)量機(jī)械振波的變形，摸清海底的溶洞。接下來(lái)，施工船用混凝土或者適當(dāng)材料注滿(mǎn)溶洞。好讓盾構(gòu)機(jī)鉆實(shí)，不鉆空。

海宏號(hào)盾構(gòu)機(jī)是中國(guó)中鐵專(zhuān)門(mén)為該工程研發(fā)的，也是世界上現(xiàn)有功能最全的盾構(gòu)機(jī)，核心部件設(shè)計(jì)全球領(lǐng)先。

海宏號(hào)的設(shè)計(jì)師張國(guó)良說(shuō)：海宏號(hào)刀盤(pán)直徑12.26米，整機(jī)長(zhǎng)度約158米，總重約2840噸。它的一個(gè)特色，是配備了更精良的傳感系統(tǒng)，盾構(gòu)機(jī)在掘進(jìn)時(shí)“感到”力量不平衡，就能盡快調(diào)整。

海宏號(hào)還搭載有地震波超前物探系統(tǒng)，并配備了一根注入管，前方發(fā)現(xiàn)未預(yù)料的溶洞，可以即時(shí)注滿(mǎn)空洞，盾構(gòu)機(jī)再向前鉆。

海宏號(hào)還具備一個(gè)本事：常壓換刀。盾構(gòu)機(jī)有幾十上百個(gè)“牙齒”，刀盤(pán)一轉(zhuǎn)它們就啃掉巖石和泥土。刀齒會(huì)磨損，需要更換。但在幾十米深的海底，刀盤(pán)后的空艙內(nèi)，氣壓巨大。以往是由專(zhuān)業(yè)人員提前適應(yīng)氣壓，進(jìn)艙換刀。

海宏號(hào)不一樣，它的牙齒向后退出時(shí)，“牙齦”可自動(dòng)愈合——刀齒周邊的小門(mén)，嚴(yán)絲合縫地閉上，隔絕外面的壓力。換刀人員因此可以在常壓下工作。做到這點(diǎn)不容易，因?yàn)榧幢阌幸活w小石子硌在門(mén)縫中間，也會(huì)給常壓艙帶來(lái)災(zāi)難。

海宏號(hào)在12.26米直徑的較小刀盤(pán)上實(shí)現(xiàn)常壓換刀，也創(chuàng)造了一個(gè)世界之最。海宏號(hào)的啟用，意味著跨海隧道工程領(lǐng)域，中國(guó)又掌握了一項(xiàng)絕技，給海底長(zhǎng)大隧道施工開(kāi)辟了新天地，因此被媒體廣泛關(guān)注。