“钢铁巨龙”自主穿江!实探崇太长江隧道盾构施工现场
在距离长江水面89米的幽深隧道里,重达4000吨的“领航号”盾构机正以每天20米左右的速度破岩前行。中国证券报记者日前来到“领航号”盾构机中心锥,目睹了这台“钢铁巨龙”更换刀具。
日前,中国证券报记者跟随国务院国资委新闻中心组织的“走进新国企·科技创新主力军”主题采访调研活动,走进由沪杭客专公司建设管理、中铁隧道局施工的崇太长江隧道施工现场。
中铁隧道局相关负责人介绍,“领航号”盾构机于2024年4月从上海市崇明区3号井始发,截至2025年3月27日已掘进突破5610米。该盾构机搭载中铁隧道局首席专家、隧道掘进机及智能运维全国重点实验室主任洪开荣团队自主研发的“智能掘进脑”系统,创造了单月掘进718米的最高纪录,平均月进度达到600米,误差控制在毫米级,成功实现全系统算法控制的无人化掘进的常态应用。
“长大高深”四大特征
作为中国中铁隧道局承建的沪渝蓉高速铁路(沿江高铁通道)关键控制性工程,崇太长江隧道连接上海市崇明区与江苏省太仓市,全长14.25千米,其中盾构段长13.2千米,采用单洞双线设计,设计时速 350公里,是全球首条实现高铁“过江不减速”的隧道,高铁通过只需2.4分钟。工程于2022年12月正式开工,计划总工期7年,预计2029年建成。
据了解,该项目具有“长大高深”四大特征。
长:盾构独头掘进距离达11.3255千米,为全球最长。
大:盾构机直径15.4米,是目前世界最大直径高铁盾构隧道。
高:设计时速350公里,创水下隧道行车速度之最。
深:隧道最深处距长江水面89米,最大水压0.9兆帕,为长江流域已建和在建工程中开挖最深的隧道。
崇太长江隧道项目施工现场 本报记者 刘丽靓 摄
中铁隧道局工作人员介绍,“领航号”盾构机整机长约148米,总重约4000吨,相当于2600辆小汽车重量,开挖直径达15.4米,是世界最大、最智能的高铁泥水平衡盾构机,其结构由刀盘、主机、设备桥和五节拖车组成,集成智能感知、掘进、拼装等五大系统。
“钢铁巨龙”装了智慧脑
我国是世界上隧道数量最多、建设规模最大、发展速度最快的隧道大国。当前,智能建造已成为推动土木工程产业转型升级的核心动力。
作为隧道及地下工程领域国家队,中铁隧道局深耕盾构隧道智能建造领域,创新探索,步履不停。
中铁隧道局相关负责人介绍,2024年,洪开荣团队将盾构智能建造体系从基础的V1.0全面迭代升级进入V2.0阶段,形成了“智能感知、智能设计、智能预制、智能掘进、智能安装、智能构筑、智能环控、智能运输、智能管控”等九大智能建造成果,在崇太长江隧道工程常态化应用。
据介绍,“领航号”盾构机搭载洪开荣团队自主研发的“智能掘进脑”系统,实现了“参数自决策、操作自执行”智能掘进,使隧道建设实现了从“经验驱动”到“数据驱动”的突破。2024年11月发布《中国盾构/TBM隧道智能建造蓝皮书》。其中盾构智能掘进I-TBM系统,突破了盾构仓内压力自适应、云端预测数据自决策、掘进姿态自巡航、环流出渣自调整等核心技术,掘进、环流、姿态参数较人工操作更平稳,创造了单月掘进718米的最高纪录,平均月进度达到600米,误差控制在毫米级,成功实现全系统算法控制的无人化掘进的常态应用。
盾构机中心锥 本报记者 刘丽靓 摄
崇太长江隧道不仅是交通工程的里程碑,更是中国科技创新、生态保护与国家战略协同推进的典范。中铁隧道局相关负责人表示,建成后,将实现崇明属地轨交线、公路线与高铁线的一体化换乘,成为长江三角洲城市群骨干城际通道,补全“八纵八横”高铁网沿海通道与沿江通道之间的重要拼图,支撑长江经济带高质量发展、深入推进长三角一体化等国家战略具有十分重要的意义。