“蛟龙”穿深海 天堑变通途

◎本报记者 夏 凡

深冬时节，寒风猎猎；东海之滨，热潮涌动。

“叮……叮……”1月19日，科技日报记者乘坐观光车，穿过长长的隧道，来到甬舟铁路金塘海底隧道舟山侧掘进现场。管片拼装机的声音震耳欲聋，施工工人正在“穿针引线”，把相邻的管片拼接在一起，仿佛在给隧道穿上坚固的“盔甲”。

海平面下50米的隧道内，管片表面平整，环境洁净。每隔一段距离，管片上都清晰标注着一个数字。“这是‘定海号’的第998环管片，舟山侧掘进即将突破千环大关！”中铁十一局甬舟铁路项目副书记周俊告诉记者。

日均8环向海洋进军

金塘海底隧道是我国最长海底高铁隧道，西起浙江宁波市北仑区，东至舟山市金塘镇，全长16.18公里，是甬舟铁路控制性工程。舟山段隧道的“定海号”盾构机——这条直径14.57米的海下“蛟龙”，正以日均8环的速度向海洋进发。

谈及“定海号”的命名，周俊打开了话匣子。“项目位于舟山市定海区，命名包含了地方名称，同时，盾构施工主要在海底，海洋环境复杂风险高，定海的寓意是确保盾构施工顺利。”

“目前，在建和已建的海底隧道，在超长距离施工及14米以上超大直径盾构相向掘进、海底对接、洞内解体工艺方面，国内外尚无相关经验可借鉴。”周俊表示。

金塘海底隧道地层多样、软硬不均且频繁转换。周俊说：“隧道掘进期间，盾构机承受的最大压力会达到0.85兆帕，就好比指甲盖大的面积要承受8.5公斤的重量。”

针对隧道施工的诸多难点，施工团队开展了多项创新。中铁十一局甬舟铁路三工区工程技术部部长吕阳告诉记者，金塘海底隧道的工程难点之一是管片上浮控制。“由于地层中含水量较丰富，管片脱出盾尾后会出现上浮，上浮量过大会影响隧道后期质量安全。”为此，施工团队采用多层次注浆体系技术，并检测注浆密实度，防止管片上浮。

刀盘相当于盾构机的“牙齿”。金塘海底隧道全长6270米，其中有5332米为软土地层。“为破解掘进期间刀盘结泥饼的难题，我们在盾构机设计阶段，有意识提高了刀盘整体开口率，设置了冷却水循环系统和刀盘冲刷系统，并根据实际地层情况选择合适的掘进模式。”吕阳说。

地下和地上“心灵相通”

从隧道驱车约10分钟，记者来到了地上的指挥中心，甬舟铁路隧道数字孪生平台的显示界面跃入眼帘。“我们把全过程施工数据信息进行数字化，拟合到数字孪生平台内，实现多层级预警、诊断及控制，提升盾构掘进成型隧道施工水平。”中铁十一局甬舟铁路项目书记殷鹏程介绍。

地下环境复杂多变，常常存在“远程配合难、现场说不清”的问题。“有了数字孪生平台，地下和地面犹如孪生，一脉相连，心灵相通。”殷鹏程打比方说。

他轻点鼠标，屏幕上出现一个三维盾构机模型，管片环数、刀盘运转情况、注浆信息一览无余。“地下看不到盾构机的全貌，数字盾构系统可以帮我们直观地呈现。这个系统是1∶1建模的，盾构机的施工能在虚拟空间映射，反映工程的全生命周期。”

正在指挥中心检查的中铁二院甬舟铁路项目监理组组长郝丹表示，他们主要负责盾构机掘进的质量安全监督。“在日常管理中，我们会关注盾构机的掘进参数、同步注浆方量等，并对管片拼接质量进行验收，看是否符合规范标准。”郝丹说。

甬舟铁路正线全长76.4公里，线路西起宁波东站，向东延伸至舟山市金塘岛、册子岛、舟山本岛。建成后，舟山将实现“高铁上岛”，与宁波大海相隔的天堑将变为通途，两城一体化、同城化发展的画卷更加浓墨重彩。