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5月8日，世界首套“三元混合氣”盾構(gòu)帶壓作業(yè)裝備，正式投用于世界最長(zhǎng)海底高鐵隧道——甬舟鐵路金塘海底隧道。這套可科學(xué)配比氦氣、氮?dú)?、氧氣三種混合氣體的新型國(guó)產(chǎn)裝備由中鐵十一局自主研發(fā)，用于“定海號(hào)”盾構(gòu)機(jī)刀具檢查更換作業(yè)，助力超級(jí)工程突破超高壓禁區(qū)。

金塘海底隧道是甬舟鐵路控制性工程，橫跨浙江寧波與舟山之間的金塘水道，全長(zhǎng)16.18公里，盾構(gòu)段長(zhǎng)11.21公里，為世界最長(zhǎng)海底高鐵隧道。項(xiàng)目建設(shè)采用兩臺(tái)超大直徑盾構(gòu)機(jī)，分別從寧波、舟山兩側(cè)同步始發(fā)、相向掘進(jìn)，在穿越高水壓及多種復(fù)雜地層后，在海底實(shí)現(xiàn)高精度對(duì)接。

超高壓進(jìn)艙作業(yè)是盾構(gòu)領(lǐng)域公認(rèn)的世界級(jí)難題。傳統(tǒng)壓縮空氣進(jìn)艙作業(yè)的安全壓力上限為0.5兆帕，而金塘海底隧道最大埋深位于海平面下78米，最高水土壓力達(dá)0.85兆帕，相當(dāng)于一元硬幣面積要承受約三十公斤的重量。面對(duì)極限工況，承擔(dān)舟山側(cè)6270米盾構(gòu)施工任務(wù)的中鐵十一局借鑒深海潛水技術(shù)，成功研發(fā)出適用于盾構(gòu)施工的氦氮氧“三元混合氣”盾構(gòu)帶壓作業(yè)裝備。

“三元混合氣”由氦氣、氮?dú)狻⒀鯕馀浔榷?。其中氦氣密度低、擴(kuò)散快、安全性高，能有效防止超高壓環(huán)境下作業(yè)人員出現(xiàn)“氮麻醉”“氧中毒”等風(fēng)險(xiǎn)，為他們?cè)谏詈３邏涵h(huán)境下作業(yè)筑起安全呼吸屏障。

中鐵十一局甬舟鐵路項(xiàng)目負(fù)責(zé)人張金濤介紹，該裝備涵蓋配氣、供氣兩大關(guān)鍵模塊，集配氣樞紐、供氣樞紐、人體呼吸器等113個(gè)子模塊于一體，可精準(zhǔn)適配0.5至1兆帕作業(yè)區(qū)間，滿足海底隧道超高壓帶壓作業(yè)需求。

此外，該裝備單次可支持3人同時(shí)進(jìn)艙作業(yè)，每次持續(xù)60分鐘，通過(guò)多班組配合可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)作業(yè)。更為重要的是，與傳統(tǒng)作業(yè)方式相比，該裝備無(wú)需搭建大型前置駐艙系統(tǒng)，大幅縮短了檢修作業(yè)周期。

“這套裝備的成功投用，將為全球超高壓盾構(gòu)工程建設(shè)提供可復(fù)制、可推廣的‘中國(guó)方案’?！鄙虾?guó)鐵工程建設(shè)管理有限公司副總工程師兼舟山指揮部指揮長(zhǎng)李冰說(shuō)，目前，金塘海底隧道盾構(gòu)段掘進(jìn)9362米，約完成工程總量83.6%。按照規(guī)劃，甬舟鐵路預(yù)計(jì)2028年具備開(kāi)通運(yùn)營(yíng)條件。

（圖片由中鐵十一局提供）