2016年元(yuan)月(yue)1日(ri)，作(zuo)为(wei)南京跨(kua)江发展重要通道(dao)的扬子江隧道(dao)正式通车。
5年多，2000多个日(ri)日(ri)夜夜，数千名(ming)施工人员，奋战在江底；
直(zhi)径14.93米、全长(zhang)133米，研发出我(wo)国首台具有(you)自(zi)主知识产权的(de)超大型(xing)隧(sui)道盾构机；
717把刀，盾构机刀具数(shu)量位居国(guo)内第一(yi)；
最高水(shui)压达0.72兆帕，相当于一个(ge)火(huo)柴盒(he)上站两(liang)个(ge)人——盾构机在江底承受的压力，超过了已建和在建的任(ren)何隧道；
70米江底深处(chu)，饱和带压开舱换刀工艺，填补国内空(kong)白……
“扬(yang)(yang)子(zi)江(jiang)隧道是迄(qi)今为止在长江(jiang)上(shang)修建的盾构(gou)隧道中直径最大、工程(cheng)地质条件最复杂、技(ji)术(shu)难度最大的世界级(ji)工程(cheng)。”纬三路过(guo)江(jiang)通道（扬(yang)(yang)子(zi)江(jiang)隧道）工程(cheng)建设指(zhi)(zhi)挥部副指(zhi)(zhi)挥长张伯阳(yang)说。
扬子江隧(sui)道并不(bu)是(shi)长江沿线第一条过江隧(sui)道，但由于(yu)双(shuang)管双(shuang)层的超大直径盾构、江底地(di)质条件复(fu)杂，决(jue)定(ding)了它是(shi)一个世界级工程。
“大、高、薄、长、险”，这是(shi)扬子江隧道面(mian)临的五大世界级难题。
大(da)(da)：盾(dun)构直径14.93米，刀盘(pan)最大(da)(da)开(kai)挖直径15.02米，属国(guo)内超大(da)(da)直径盾(dun)构隧道之一；
高：施工(gong)中承受(shou)的最高水(shui)压(ya)达0.72兆(zhao)帕，岩(yan)层段石英含量高达65%；
薄：江(jiang)底隧道(dao)覆土厚度浅，局(ju)部隧道(dao)覆土厚度只有9米；
长(zhang)：隧道(dao)过(guo)江(jiang)段(duan)采用(yong)超(chao)大直径盾(dun)构(gou)穿越长(zhang)江(jiang)，一次性掘进距(ju)离长(zhang)，S线隧道(dao)盾(dun)构(gou)段(duan)长(zhang)4.135公里，N线盾(dun)构(gou)段(duan)长(zhang)3.557公里；
险：隧道(dao)沿线(xian)穿越地层(ceng)复杂多变，需长距离穿越卵(luan)石(shi)(shi)层(ceng)、砂岩层(ceng)，同时盾(dun)构还将4次穿越长江(jiang)大堤(di)，并存在孤石(shi)(shi)、枯木、铁锚、沉(chen)船等不明障碍物。
扬子江隧道的(de)复杂程度在国内(nei)、国际上(shang)都没有先例，建造这(zhei)样一个世(shi)界级工(gong)程，一切(qie)要从零开始。
首先要(yao)做的就(jiu)是(shi)打造一把称(cheng)手(shou)的“兵器”。
“直(zhi)径12米以上(shang)的大(da)型(xing)、超大(da)型(xing)盾构(gou)机的自主研发与制(zhi)造，一直(zhi)被国(guo)外企业垄断(duan)。”中(zhong)交(jiao)天和机械设备(bei)制(zhi)造公司负(fu)责(ze)人史福生说。
经过创新、自主研制和(he)改造(zao)，拥有(you)18项知(zhi)识产权、9项发明专利的(de)“天(tian)和(he)号”和(he)“天(tian)和(he)一号”在扬子江隧道投入(ru)使用。这是世(shi)界上最复(fu)杂(za)的(de)刀(dao)盘，机器总重近5000吨，状似摩天(tian)轮的(de)巨型五彩(cai)刀(dao)盘上有(you)717把刀(dao)具(ju)，不(bu)同(tong)(tong)颜色代表滚刀(dao)、削刀(dao)等不(bu)同(tong)(tong)刀(dao)具(ju)。
历(li)经25800多(duo)个小时的(de)掘进，2015年7月2日上午10点，“天和一号(hao)”盾(dun)构机从南(nan)线隧(sui)道“钻”出地面。就在其出洞的(de)10天前(qian)，其孪(luan)生兄弟(di)“天和号(hao)”盾(dun)构机从北线隧(sui)道“破土(tu)而出”，扬子江隧(sui)道实现“双线贯通”。这也标志着我(wo)国(guo)在大孔(kong)径、复杂(za)技(ji)术(shu)盾(dun)构机研制上取得了(le)重大突破。
扬子(zi)江隧道的水文地(di)质条(tiao)件比已建(jian)成的纬七路长江隧道更复杂，盾构机要在江底掘(jue)进，江底的岩石(shi)就如一把“磨刀(dao)石(shi)”，尤(you)其(qi)是(shi)在穿(chuan)越复合(he)地(di)层(ceng)时，地(di)层(ceng)上软(ruan)下硬，地(di)层(ceng)下大约有七八米厚的岩层(ceng)，非常硬，上面是(shi)鹅(e)卵石(shi)和砂砾层(ceng)，对刀(dao)盘和滚刀(dao)是(shi)相当大的考验，极易在软(ruan)硬结合(he)面上因冲(chong)击造成崩齿、断刃等非正(zheng)常磨损。
“像平常吃饭，米饭里有个砂子(zi)吃到(dao)时会把牙硌一下甚至(zhi)硌坏，盾构机的刀和刀盘(pan)几乎每(mei)时每(mei)刻都在(zai)这种情况下工作。”中交南(nan)京纬(wei)三(san)路过江通道工程(cheng)指挥(hui)部(bu)总工程(cheng)师王(wang)善(shan)高说。
扬子江隧(sui)道在世界(jie)上首次使用了饱和(he)带压(ya)开舱(cang)换(huan)刀(dao)技术(shu)。在江底高(gao)水压(ya)下，要更换(huan)盾构机刀(dao)盘(pan)上的刀(dao)，一次工作不能超过(guo)50分(fen)钟(zhong)。在这50分(fen)钟(zhong)时间里，开关舱(cang)门等就(jiu)需花费20多分(fen)钟(zhong)。
将“太(tai)(tai)空舱(cang)”运用到扬子(zi)江隧(sui)道中，这是建设的一(yi)(yi)(yi)大创新。在氦氧(yang)饱和(he)气(qi)体下，地(di)面上(shang)设置一(yi)(yi)(yi)个“太(tai)(tai)空舱(cang)”，也就(jiu)是高压生活舱(cang)，特种作业(ye)人员一(yi)(yi)(yi)直生活在高压下，身(shen)体逐步适应(ying)该环境。更换(huan)刀具(ju)时，将穿梭(suo)舱(cang)吊运到江底盾(dun)构(gou)机上(shang)，与人闸舱(cang)对接。作业(ye)人员进入(ru)盾(dun)构(gou)机刀盘的泥水舱(cang)，就(jiu)可以(yi)换(huan)刀了，工作时间就(jiu)能够从50分钟增加到4个多小时。这样一(yi)(yi)(yi)来，换(huan)刀效率(lv)是传统换(huan)刀效率(lv)的8倍以(yi)上(shang)。
据悉，扬子江隧道采用(yong)世界首创的氦氧(yang)饱和带压换刀法进(jin)舱作业600余(yu)(yu)次(ci)，更换各类刀具1000余(yu)(yu)把(ba)，最终成功(gong)穿(chuan)越岩(yan)层。
成果(guo)
由于(yu)扬子江(jiang)隧道是(shi)目前长江(jiang)上(shang)修建的技术难度最(zui)大的工程，多项施工技术也开创了(le)先河。
直径14.93米泥(ni)水(shui)平(ping)衡(heng)盾(dun)构机(ji)的(de)研制(zhi)及国(guo)产化，盾(dun)构机(ji)前(qian)舱设备检查(cha)可(ke)视化系统的(de)研究(jiu)与应用……扬子(zi)江(jiang)隧道多个科研项目(mu)通过了省交通厅组织的(de)技术成(cheng)果鉴定，均达到(dao)国(guo)际领先(xian)水(shui)平(ping)。
据统计，该工程(cheng)先后获(huo)得科技奖励5项：中(zhong)(zhong)国(guo)机(ji)械工业(ye)协(xie)会一(yi)等(deng)奖，江苏省科学(xue)技术一(yi)等(deng)奖，第七(qi)届国(guo)际发(fa)明(ming)展览会金(jin)奖、银奖，中(zhong)(zhong)国(guo)公路协(xie)会二(er)等(deng)奖。目(mu)前，项目(mu)已授权各(ge)类专(zhuan)(zhuan)利(li)(li)47项，其中(zhong)(zhong)发(fa)明(ming)专(zhuan)(zhuan)利(li)(li)10项，实用新型(xing)专(zhuan)(zhuan)利(li)(li)37项，此外有17项专(zhuan)(zhuan)利(li)(li)正在(zai)审核。同(tong)时，工程(cheng)研发(fa)形成了各(ge)类工法10项。
扬(yang)子江(jiang)(jiang)隧道的通车，不(bu)仅方(fang)便了(le)江(jiang)(jiang)南与江(jiang)(jiang)北之间通行，还为今后我市更(geng)多江(jiang)(jiang)底隧道建设(she)积累(lei)了(le)宝贵经验，成为大型(xing)隧道建设(she)的样板。
超大型盾(dun)构机
本报(bao)记者 葛妍
