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工作人员在刀盘内部进行常压换刀 |
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工作人员在盾构机刀盘内部工作 |
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妈湾海底隧道在建工程 |
文/羊城晚报记者 宋王群 图/羊城晚报记者 王磊 8月30日11时18分，深圳妈湾跨海通道工程相向掘进施工的海底隧道左线“鹏城号”盾构机与右线“妈湾号”盾构机在海底预定位置顺利交会，交会处位于海平面以下30米全断面硬岩中。此次交会，意味着盾构机已克服海底掘进最大风险，为下一步盾构机顺利掘进打下了基础。 近日，羊城晚报记者走进正在海底施工的“妈湾号”盾构机，采访了负责操控这台“海底巨兽”的25人团队，并全程直击工程技术人员在海底为盾构机刀盘进行常压换刀的过程。再过数月，作为深圳首条海底隧道的妈湾跨海通道建成后，深圳市民便可直接开车在海底穿行。 盾构机边掘进边铺设 2000米海底隧道已完成1300米 8月31日下午，羊城晚报记者在“妈湾号”盾构机工程人员的带领下，进入距离海平面30米的海底隧道，零距离感受这台“海底钢铁巨兽”的工作过程。 “妈湾号”盾构机从大铲湾码头始发，由北向南边的妈湾大道掘进。记者从大铲湾隧道口乘电瓶车进入海底隧道内部。此时的“妈湾号”盾构机已经在距离隧道口约1300米的海底日夜奋战。隧道内灯火通明，记者看到，隧道中间车道路基已基本完工，工程人员正在进行两侧路面的铺设。隧道两侧墙壁上，两条直径约30厘米的管道由隧道口一直往隧道内延伸，分为“进浆管”和“排浆管”，工程人员将其形容为盾构机的“肠道”。“盾构机将海底岩石粉碎成10厘米大小的石块，借助管道排出隧道外。”工程人员介绍，妈湾海底隧道部分总长约2000米，左右两条隧道各铺设3车道，共双向6车道。在“妈湾号”盾构机的西侧，另一台“鹏城号”盾构机正在由南向北掘进。 几分钟车程后，庞大的“妈湾号”盾构机映入眼帘。记者从尾部沿着通道一直往盾构机内部走，依次可见各式系统分布在盾构机体四周，如通风制冷系统、污水系统、通风系统、保压系统、膨润土系统、物料吊运系统、电气系统等等。随后记者来到了盾构机最前端，这里也是盾构机的核心，分布有中央控制室、拼装机和刀盘。 现场工程人员李浩磊向记者介绍，刀盘负责掘进，盾体内的拼装机则负责掘进后的隧道内壁混凝土管片铺设。盾构机每掘进一环的距离，拼装机就会将混凝土管片安装到指定位置。同时，专门运输管片的车辆和机构会将新的管片源源不断地提供给拼装机。在各个系统精密配合下，盾构机一边向前掘进、排渣，一边为隧道内壁铺设混凝土管片，如此循环往复，隧道就一米一米地被挖掘出来。“妈湾海底隧道总长约2000米，目前‘妈湾号’盾构机由北向南已掘进1300米，有望在今年年底明年年初凿通。”李浩磊说。 从“70后”到“00后” 25人团队操控价值3亿“海底巨兽” 在中央控制室内，3名年轻的工程人员正时刻注视着仪表盘上的各项参数。“我是1999年生的，今年刚从四川西华大学工程专业毕业。”工程人员小胡告诉记者，他每天进入海底隧道工作12小时，下班出隧道时天早就黑了，终日不见阳光，这对刚参加工作的他来说是一种挑战。 李浩磊告诉记者，他在盾构机内工作已经十多年了，在国内多个大城市挖过隧道，“我们现在由25人的团队来操控这台庞大的‘妈湾号’盾构机，两班倒，每班12小时，分为多个班组，有负责中央控制室的，有地面监控室的，还有负责给盾构机换刀的维修班组等。我们这个海底团队从‘70后’到‘00后’都有，最年轻的是2001年出生的。” 记者了解到，“妈湾号”盾构机价值高达3亿元，是当前国内最大跨海泥水盾构，直径为15.53米，高度超过5层楼，主要构件全长140米，重量4650吨，开挖断面是常规地铁盾构的6倍。整机集中了超高承压能力系统集成、常压换刀技术、刀具状态实时监测技术、大流量泥水环流系统、伸缩摆动式主驱动、四回路气体压力控制、高效渣土筛分系统等多项创新技术。此外，盾构机内配有休息室、卫生间，甚至有空调、WiFi，工作人员在海底也能用手机上网。 盾构机海底常压换刀 隧道仅换刀费用就达三四千万 “我们现在距离海平面约30米，盾构机处于海底的岩石层。相比于常规地下盾构机，海底隧道盾构机的要求更加严格，比如海水浸泡，要求盾体有更好的抗腐蚀性；以及我们在更深的海底，需要更大的承压。最关键一点，常规的地下盾构机可以打开舱门对刀盘进行换刀操作，但我们在海底没有开舱的条件，于是我们配备了常压换刀技术。就好像在海底形成一个气泡，工程技术人员可以进入气泡为最前端的刀盘换刀。”李浩磊介绍。 记者了解到，常压换刀技术实现了人员在正常呼吸环境下的刀具更换。刀具安装在刀筒内，借助吊机、自驱车以及运刀梁运输至中心锥。中心锥上运输小车、左右前后移动的吊机将刀筒运输到更换位置。箱体式结构的刀盘内部设计有爬梯、平台等附件便于人员操作，此时换刀工装将刀筒固定，在闸门开合后，将刀筒缓慢推送至掌子面，实现刀具安全更换。据了解，“妈湾号”盾构机直径15.53米的刀盘上分布有79把滚刀、145把刮刀，以每分钟2.8转的速度向前推进。刀盘由10万伏高压电驱动28组液压油推动，推力可达2700吨、27000牛·米，相当于长征五号运载火箭起飞推力的两倍。 记者采访时，现场工程人员正在刀盘前端进行常压换刀。只见工程人员将一个直径约50厘米、长度1米多的刀筒拆下，其上的两把滚刀已磨损，由轨道车往盾构机后侧回收，而后轨道车将两把崭新的滚刀装入刀筒，再由牵引车送至刀盘内部，由工程人员安装至前端刀盘。“滚刀负责将整块的大岩石破拆，再由刮刀将岩石碾碎成10厘米大小的石块。全断面硬岩地层，对盾构机刀具磨损严重，每掘进20米，需要更换一次滚刀，每掘进50米，需要更换一次刮刀。每把刀的损耗程度都可以通过中央控制室查看。”李浩磊介绍，刀具都是由高强度钢铸造而成，一把滚刀价值6万元，2000米海底隧道仅换刀的费用就达3000万元-4000万元。 工程名片 妈湾跨海通道工程，是当前国内在建最大直径海底盾构隧道工程，起于深圳前海自贸区妈湾大道与月亮湾大道交叉处，与沿江高速大铲湾收费站及金湾大道——西乡大道交叉口对接，全长8.05千米，分为地面道路和地下道路两部分。妈湾跨海通道计划在2023年竣工通车，建成后对于完善“特区中的特区”前海外部路网结构，链接南山港区的疏港货运交通，兼顾联通妈湾、赤湾片区与大铲湾等片区的客运交通，实现前海片区的客货分离和过境分离，实现城市发展空间的拓展与整合，促进粤港澳大湾区交通互联互通起到积极作用。
