为“地下航母”配备“数字大脑” 国内首台超大直径同步掘进机“兴业号”掘进进行中

本文转自：人民网

人民网北京12月28日电 （记者杨虞波罗）在珠海兴业快线隧道工程现场，一台重4500吨、超5层楼高的“地下航母”正奋勇掘进，这台“地下航母”，就是由中交天和自主研制的中国首台超大直径同步掘进机“兴业号”，这也是国内首次采用的同步掘进设计。

兴业号下线。受访者供图

据介绍，珠海兴业快线隧道工程是未来连通港珠澳大桥和深中通道，把珠海市打造成为“粤港澳交通枢纽”的重要工程。

该工程盾构隧道长度1740米，但地质情况极为复杂，其中：硬岩段占比超过70%，被称“地质博物馆”，且为首个国内直径最大双层叠落盾构工程，双层叠落长约604米，盾构法施工面临不少世界级难题。因本工程硬岩段的占比超过70%，更能充分发挥“兴业号”同步掘进效果。截止目前，“兴业号”已累计掘进260环，隧道成型520米，历经淤泥质土层、液化砂层、断裂带、孤石群、不同强度花岗岩（强度最高达158兆帕）等地质。不同地层掘进需采用不同类型盾构机，淤泥质土层、液化砂层一般采用软土盾构机、不同风化程度花岗岩地层一般选用硬岩掘进机（TBM），“兴业号”则成功实现“一机多用”和“同步掘进”。

隧道内部。受访者供图

珠海兴业快线隧道是国内直径最大双层叠落盾构工程，双层叠落段长约604米，在全国尚属首例。上下层隧道最近间隔仅6米，对主隧道施工，尤其对管片成圆收敛、管片注浆、土层扰动沉降等质量要求极高。隧道主线与匝道采用双层叠落盾构施工方式，先下后上，同向推进。主线隧道直径15.2米，由“兴业号”掘进，匝道隧道直径11.73米。中交天和创新设计，为盾尾每个注浆系统增设流量、压力控制装置，确保每个区域注浆均匀精准，最终把管片错边量、沉降精度控制在毫米级范围内；自主研制圆度收敛测量系统，做到“一环一检测”。

兴业号内部。受访者供图

隧道设计最小转弯半径仅599.5米，这是超大直径盾构机施工时的最大难题。“兴业号”刀头重约2000吨，在岩层中如何能实现自由转向？对此，中交天和应用主动铰接技术，把超大直径盾构机最小转弯半径控制在450米内，在世界超大直径盾构机施工中尚属首次。中交天和总经理助理、执行总工杨辉介绍：“中交天和设计团队研发主动铰接技术，相当于为刀头加一个关节，既能活动，能承受巨大压力，还能防水防泥。”

与此同时，“兴业号”上配备的“数字大脑”能控制掘进方向和精度。据相关负责人介绍，为适应隧道小半径转弯，隧道单环管片楔形量必须多于常规尺寸60毫米以上。如此大的单环偏转量和先导角度，对盾构机掘进保平及管片拼装累积误差纠偏是个全新考验。

“‘兴业号’配备的‘数字大脑’，用自主巡航技术和管片智能化拼装等全新技术控制掘进方向和精度，实时把各项动态参数传送监控中心，实时监管地层数据反馈链和动态参数调整，及时纠正出现的问题。此外，专家坐镇后台，严格按‘决策指导层、诊断指令层、分析反馈层、操作执行层’四个层级指挥施工，做到‘一环一研判’‘一环一总结’。”该负责人表示。