我国自主研发盾构饱和带压进仓技术成功应用 深海隧道建设实现关键突破

问题——跨海隧道建设中,盾构机刀具更换与检修是高风险、高难度环节。金塘海底隧道作为甬舟铁路全线的控制性重点工程之一,宁波侧由“甬舟号”盾构承担约4940米掘进任务。该区间地层软硬多次交替,硬岩及软硬不均地层占比接近七成。地层差异大、转换频繁,导致刀具磨损明显高于常规水平;若无法在高压环境下安全进仓换刀,将直接影响掘进效率、设备安全与工程工期。 原因——从地质条件看,跨海隧道往往穿越复合地层并处于高水压环境,盾构作业面压力更大、风险更集中。刀具在硬岩或夹杂硬质结核的地层中冲击与磨损加剧,在软硬不均地层中还易出现偏磨、崩刃等问题,换刀频率随之上升。传统高压进仓作业对装备能力、工艺控制和安全保障要求极高,而涉及的关键技术和成套装备的自主化程度不足,制约了更深、更远、更复杂条件下盾构施工能力的提升。 影响——此次“深海空间站”在金塘海底隧道首次投入应用,并完成约75米深高压环境下的盾构进仓作业,标志着我国在盾构饱和带压进仓领域实现从技术攻关到工程应用的跨越。其直接效果是提升换刀与检修作业的可控性和安全裕度,减少停机检修带来的工期波动,保障复杂地层长距离掘进的连续性。更重要的是,此突破为深埋跨海隧道、城市深层地下空间开发等场景提供可复制的技术路径,有助于降低关键环节对外部技术的依赖,推动重大工程建设在安全、质量与效率上同步提升。 对策——面向更高水压、更复杂地层和更长距离的工程需求,应在“装备—工艺—管理”三上系统推进:一是加快国产成套装备迭代升级,围绕密封可靠性、压力控制精度、作业空间保障与应急处置能力,形成标准化、模块化配置;二是完善高压进仓作业工法体系,针对不同地层组合建立换刀策略、磨损监测与风险预判机制,推动以“计划性检修”替代“被动式抢修”;三是强化全过程安全管理与人员能力建设,细化作业流程、风险清单与联动预案,提升极端工况下的组织协同与应急响应水平。 前景——甬舟铁路金塘海底隧道的实践表明,随着关键技术加快落地,跨海隧道建设正从“能不能建”向“更安全、更高效、更可控”转变。未来一段时期,沿海交通通道完善、海岛联通需求增长以及城市更新带来的地下空间开发,将对深层工程技术提出更高要求。以饱和带压进仓等关键环节为突破口,叠加数字化监测、智能化运维与新材料应用,我国盾构施工能力有望在深水高压、复合地层等领域持续提升,为重大基础设施建设提供更可靠的技术支撑。

从追赶到引领,中国基建正在深海领域打开新的技术边界。金塘海底隧道的实践表明,关键装备和核心能力只有牢牢掌握在自己手中,才能在建设海洋强国的进程中打稳基础。这场与深海的对话,不仅关乎一条隧道的贯通,也映照出中国智造向更高水平迈进的清晰步伐。