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人民網(wǎng)北京12月28日電 （記者楊虞波羅）在珠海興業(yè)快線隧道工程現(xiàn)場(chǎng)，一臺(tái)重4500噸、超5層樓高的“地下航母”正奮勇掘進(jìn)，這臺(tái)“地下航母”，就是由中交天和自主研制的中國(guó)首臺(tái)超大直徑同步掘進(jìn)機(jī)“興業(yè)號(hào)”，這也是國(guó)內(nèi)首次采用的同步掘進(jìn)設(shè)計(jì)。

興業(yè)號(hào)下線。受訪者供圖

(資料圖)

據(jù)介紹，珠海興業(yè)快線隧道工程是未來(lái)連通港珠澳大橋和深中通道，把珠海市打造成為“粵港澳交通樞紐”的重要工程。

該工程盾構(gòu)隧道長(zhǎng)度1740米，但地質(zhì)情況極為復(fù)雜，其中：硬巖段占比超過(guò)70%，被稱“地質(zhì)博物館”，且為首個(gè)國(guó)內(nèi)直徑最大雙層疊落盾構(gòu)工程，雙層疊落長(zhǎng)約604米，盾構(gòu)法施工面臨不少世界級(jí)難題。因本工程硬巖段的占比超過(guò)70%，更能充分發(fā)揮“興業(yè)號(hào)”同步掘進(jìn)效果。截止目前，“興業(yè)號(hào)”已累計(jì)掘進(jìn)260環(huán)，隧道成型520米，歷經(jīng)淤泥質(zhì)土層、液化砂層、斷裂帶、孤石群、不同強(qiáng)度花崗巖（強(qiáng)度最高達(dá)158兆帕）等地質(zhì)。不同地層掘進(jìn)需采用不同類型盾構(gòu)機(jī)，淤泥質(zhì)土層、液化砂層一般采用軟土盾構(gòu)機(jī)、不同風(fēng)化程度花崗巖地層一般選用硬巖掘進(jìn)機(jī)（TBM），“興業(yè)號(hào)”則成功實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多用”和“同步掘進(jìn)”。

隧道內(nèi)部。受訪者供圖

珠海興業(yè)快線隧道是國(guó)內(nèi)直徑最大雙層疊落盾構(gòu)工程，雙層疊落段長(zhǎng)約604米，在全國(guó)尚屬首例。上下層隧道最近間隔僅6米，對(duì)主隧道施工，尤其對(duì)管片成圓收斂、管片注漿、土層擾動(dòng)沉降等質(zhì)量要求極高。隧道主線與匝道采用雙層疊落盾構(gòu)施工方式，先下后上，同向推進(jìn)。主線隧道直徑15.2米，由“興業(yè)號(hào)”掘進(jìn)，匝道隧道直徑11.73米。中交天和創(chuàng)新設(shè)計(jì)，為盾尾每個(gè)注漿系統(tǒng)增設(shè)流量、壓力控制裝置，確保每個(gè)區(qū)域注漿均勻精準(zhǔn)，最終把管片錯(cuò)邊量、沉降精度控制在毫米級(jí)范圍內(nèi)；自主研制圓度收斂測(cè)量系統(tǒng)，做到“一環(huán)一檢測(cè)”。

興業(yè)號(hào)內(nèi)部。受訪者供圖

隧道設(shè)計(jì)最小轉(zhuǎn)彎半徑僅599.5米，這是超大直徑盾構(gòu)機(jī)施工時(shí)的最大難題。“興業(yè)號(hào)”刀頭重約2000噸，在巖層中如何能實(shí)現(xiàn)自由轉(zhuǎn)向？對(duì)此，中交天和應(yīng)用主動(dòng)鉸接技術(shù)，把超大直徑盾構(gòu)機(jī)最小轉(zhuǎn)彎半徑控制在450米內(nèi)，在世界超大直徑盾構(gòu)機(jī)施工中尚屬首次。中交天和總經(jīng)理助理、執(zhí)行總工楊輝介紹：“中交天和設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)研發(fā)主動(dòng)鉸接技術(shù)，相當(dāng)于為刀頭加一個(gè)關(guān)節(jié)，既能活動(dòng)，能承受巨大壓力，還能防水防泥。”

與此同時(shí)，“興業(yè)號(hào)”上配備的“數(shù)字大腦”能控制掘進(jìn)方向和精度。據(jù)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，為適應(yīng)隧道小半徑轉(zhuǎn)彎，隧道單環(huán)管片楔形量必須多于常規(guī)尺寸60毫米以上。如此大的單環(huán)偏轉(zhuǎn)量和先導(dǎo)角度，對(duì)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)保平及管片拼裝累積誤差糾偏是個(gè)全新考驗(yàn)。

“‘興業(yè)號(hào)’配備的‘?dāng)?shù)字大腦’，用自主巡航技術(shù)和管片智能化拼裝等全新技術(shù)控制掘進(jìn)方向和精度，實(shí)時(shí)把各項(xiàng)動(dòng)態(tài)參數(shù)傳送監(jiān)控中心，實(shí)時(shí)監(jiān)管地層數(shù)據(jù)反饋鏈和動(dòng)態(tài)參數(shù)調(diào)整，及時(shí)糾正出現(xiàn)的問(wèn)題。此外，專家坐鎮(zhèn)后臺(tái)，嚴(yán)格按‘決策指導(dǎo)層、診斷指令層、分析反饋層、操作執(zhí)行層’四個(gè)層級(jí)指揮施工，做到‘一環(huán)一研判’‘一環(huán)一總結(jié)’。”該負(fù)責(zé)人表示。