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海平面78米下,“中国方案”挑战深海极限“换牙”
湖北日报 2026-05-08 21:04:18


湖北日报讯(记者林晶、通讯员任志宏、张玺)海平面78米下,中国建造正在突破超高压施工禁区。5月8日上午,由中铁十一局自主研发的世界首套盾构超高压“三元混合气”带压作业生命支持系统,正式投入世界最长海底高铁隧道——甬舟铁路金塘海底隧道建设。该套装备将保障作业人员在海平面78米下的超高压环境下,极限更换盾构机刀具,助力世界级工程突破超高压施工禁区。

金塘海底隧道是全线控制性工程,下穿宁波与舟山之间的金塘水道,全长16.18公里,其中盾构段长11.21公里,采用两台超大直径盾构机,分别从两头始发、相向掘进,最后在海底对接。

盾构机掘进过程中,刀具磨损频繁,而在高压下,工作人员进舱更换刀具作业是世界公认难题,传统压缩空气进舱作业的安全压力上限为5bar,而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,相当于成年男子手掌面积需承受近一吨的重量。面对极限工况,中铁十一局跨界借鉴深海潜水技术,研发出氦氮氧“三元混合气”带压作业生命支持系统。

工作人员调试减压设备和系统。

“高压环境下,人容易出现‘氮麻醉’‘氧中毒’等风险,‘三元混合气’由氦气、氮气、氧气经过科学配比,让人体可以适应深海超高压环境,正常工作。”中铁十一局甬舟铁路项目负责人张金涛解释。

9时许,3名作业人员戴上专用混合气体呼吸器,进入一个类似太空舱的舱体中,舱内,压力不断上升,加压至设计的压力。随后,他们依次穿越盾构机的人舱、气垫仓、泥水仓,抵达刀盘背后,直面隧道掌子面。一个小时后,三人顺利完成了换刀任务,开始进行减压疗养。

作业人员进舱作业。

“他们可谓身经百战,并且经过专项培训取证后上岗。”张金涛介绍,参与更换刀具的工作人员在5.9bar至7.5bar不同压力条件下,已经完成了数百次模拟演练和实地测试,并在海底实际工况中完成200余人次安全进出舱作业验证,为技术正式投用奠定了坚实基础。

通过该套设备,十几组工作人员可以连续24小时施工,单日最高可更换4把刀具。该技术设想的提出到落地历时两年,咨询上海交通大学、交通运输部烟台打捞局等多家专业机构,引入深海潜水成熟经验,并邀请中国工程院院士钱七虎等权威专家反复论证。

“这项技术的成功应用,不仅为甬舟铁路建设扫清关键障碍,更将为全球深海高压隧道建设提供一套可复制、可推广的‘中国方案’,助力我国超高压盾构施工技术迈入世界前列。”上海国铁工程建管公司副总工程师兼舟山指挥部指挥长李冰说。

甬舟铁路是国家《中长期铁路网规划(2016-2030年)》重大项目,连接宁波和舟山。项目建成运营后,将结束舟山群岛不通铁路的历史,对推动宁波舟山同城化发展,加快两地融入“一带一路”和长江经济带,促进长三角一体化高质量发展等具有重要意义。

作业人员出舱。

责任编辑:张爱虎
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