现代快报讯(通讯员 张凤华 记者 高达)8月7日,中交天和自主研制、服务武汉两湖隧道南湖段的16.16米超大直径气垫式泥水平衡盾构机“南湖号”在苏州常熟正式下线。“南湖号”开挖直径相当于六层居民楼高度,整机总重达4800吨,约等于3200辆家用小轿车的重量总和。该设备依托成熟可靠的国产超大直径盾构成套解决方案,精准攻坚国内规模最大城市湖底隧道的复杂施工难题,标志着我国超大直径泥水盾构技术实现跨场景高精度工程转化,为国内超大型城市湖底隧道建设再添国产高端装备重器。
武汉两湖隧道是世界级城市双层湖底隧道工程,整体划分为东湖、南湖两大盾构施工区段。中交天和为项目专属定制两台超大直径盾构机。其中一项目由中交第二航务工程局有限公司负责施工,建成后将有效串联东湖、南湖两大片区,大幅缩短武昌南北通行时间,助力区域路网提质升级。
本次下线的“南湖号”盾构机专项承担南湖段1925米湖底掘进任务。该隧道采用双层双向六车道设计,沿线施工工况复杂、约束条件严苛,施工环境极具挑战性。掘进线路横穿南湖水域,地层兼具高黏粉质黏土、岩溶强发育岩层、软硬交错复合地层,局部区域溶洞发育,硬岩单轴抗压强度50余兆帕,易造成刀盘磨损、刀盘结泥饼等故障;隧道最小转弯半径仅700米,施工中需多次下穿既有轨道交通线路,与周边高层住宅、市政管线最小净距不足7.8米。此外,湖底覆土薄、水土压力波动大,沉降控制精度要求达到毫米级,综合施工难度堪比穿江越海隧道工程。
针对南湖段高风险、多工况、复杂地层的施工难点,中交天和对项目两台盾构机进行核心结构、关键系统、智能监测体系标准化统一配置,定制化优化升级。刀盘及刀具系统采用可更换复合刀盘,整机集成六百余把分区高耐磨刀具,配套搭载全域刀具磨损实时在线智能监测系统,不断提升刀具利用率,减少施工人员进仓开展刀具检修与更换作业,不断规避湖底高水压密闭空间作业的重大安全隐患;同时设备在刀盘中心、出浆口关键位置布设一体化高压冲洗装置,可从源头抑制黏性湖底地层泥饼结团堆积问题,有效破解高黏淤泥层大直径盾构掘进效率持续衰减难题,高度适配南湖特殊湖底地质掘进需求。
注浆与智能控制模块采用双液同步注浆、盾体径向补浆一体化系统,搭配壁后注浆效果实时监测模块,精准控制管片周边填充密实度,将湖底隧道地层沉降量严格控制在规范限值内。整机搭载全姿态智能纠偏、超前地质预报一体化平台,可提前精准探测前方溶洞、断层破碎带等不良地质,自动调整优化掘进参数,高效应对南湖段小半径曲线、软硬不均地层带来的隧道姿态偏移风险,实现盾构掘进全过程可视、可测、可控,设备整机推力、扭矩、推进速度等核心动力参数针对湖底特殊工况完成精细化调校优化,兼顾超长掘进稳定性与城市隧道精细化施工双重需求。
现代快报记者了解到,“南湖号”盾构机完成下线验收后,将随即开展拆解转运,运抵武汉南湖工作井,经井下组装与精密调试后正式始发掘进。该装备投用,将以国产自主高端核心装备赋能世界级城市湖底隧道建设,为项目安全高效、高质量实施筑牢装备根基。
中交天和始终深耕超大直径盾构机自主研制主赛道,坚持技术自立自强、装备自主可控。从自主研制的中国首台套“天和号”超大直径盾构机破冰突围、打破国外垄断,“振兴号”“运河号”“沧渊号”等系列超大直径盾构机先后落地全国重大越江工程、斩获多项工程佳绩。“运河号”首创长距离掘进不换刀技术,堪称掘进“长跑健将”,“沧渊号”刷新国产装备纪录,奋战海太长江隧道,征服超大直径与超高水压的极端环境。全新下线的“南湖号”专攻城市核心区复杂复合地层,擅长在黏土与硬岩交织、敏感水体与密集构筑物环绕的工况中精准穿行,“中国制造”向“中国创造”不断跨越升级,越来越多的标杆装备赋能国家重大工程建设。
图源:中交天和

