世界首创 + 中国智造:首套“三元混合气”盾构带压作业装备正式应用于最长海底高铁隧道

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5 月 11 日消息,据上铁集团今日分享,由中铁十一局自主研发的世界首套“三元混合气”盾构带压作业装备已于 5 月 8 日正式应用于世界最长海底高铁隧道 —— 甬舟铁路金塘海底隧道。

据介绍,金塘海底隧道是甬舟铁路控制性工程,横跨浙江宁波与舟山之间的金塘水道,全长 16.18 公里,盾构段长 11.21 公里,为世界最长海底高铁隧道。项目建设采用两台超大直径盾构机,分别从宁波、舟山两侧同步始发、相向掘进,在穿越高水压及多种复杂地层后,在海底实现高精度对接。

金塘海底隧道最大埋深位于海平面下 78 米,最高水土压力达 8.5bar,相当于一元硬币面积需承受近三十公斤的重量。盾构超高压进舱作业是世界公认难题,中铁十一局创新提出盾构氦氮氧“三元混合气”带压作业理念。

历经两年多时间,研发团队在 5.9bar 至 7.5bar 不同压力条件下进行了数百次模拟试验及现场实测,实现了实际工况中 200 余人次安全进出舱作业验证,为装备正式投用奠定了坚实基础。

从上铁集团了解到,该装备涵盖配气、供气两大关键模块,集配气枢纽、供气枢纽、人体呼吸器、甲板减压舱、压力监测与流量控制等 113 个子模块于一体,采用全自动与手动控制相结合的方式运行,对人体在不同高压环境下呼吸的氦气、氮气、氧气进行科学配比,满足世界级工程超高压带压作业需求。

另外,该装备单次可支持 3 人同时进舱作业,每次持续 60 分钟,通过两组人舱配合可实现 24 小时连续作业。模块化结构设计便于快速适配不同水压及复杂地层的盾构施工,具有模块化设备进场快、人员劳动强度低、换刀作业效率高等优势。

目前,金塘海底隧道盾构段掘进 9362 米,约完成 83.6%。公开资料显示,甬舟铁路是国家《中长期铁路网规划(2016-2030 年)》重大项目,线路全长 76.4 公里,设计时速 250 公里,是一条以中长途旅游客流为主、兼顾舟山宁波之间城际客流的高速铁路。项目建成运营后,将结束舟山群岛不通铁路的历史,长三角唯一不通高铁的地级市舟山市将接入全国铁路网。