南京緯三路隧道717把刀挖出世界級工程

2015年7月2日上午10:00，歷經25 800多h的掘進，“天和一號”盾構從南京緯三路南線隧道“鉆”出地面。10 d前，其孿生兄弟“天和號”盾構從北線隧道“破土而出”。至此，緯三路過江隧道實現雙線貫通，今年底將建成通車。

南京緯三路過江隧道位于南京長江大橋上游約5 km和已建成通車的南京緯七路長江隧道下游約4 km處，采用雙管雙層、X型8車道盾構隧道方案，設計車速80 km/h，路線全長7.014 km，盾構段長3 557 m;南線下穿揚子江大道后與定淮門大街相接，路線全長7.363 km，盾構段長4 135 m。南京地鐵3號線的開通，并未緩解南京長江大橋的擁堵狀態，作為通行能力是長江大橋2倍的緯三路隧道，將成為連接南京主城區、河西地區和江北新區最直接便捷的快速通道。

南京緯三路過江隧道施工技術難度大、工程地質條件復雜、技術難點和挑戰多。隧道開挖直徑達到15 m，需要穿越軟土、硬巖和砂卵石等多種地層，盾構施工中的水壓最高達0.72 MPa，是目前國內已建或在建盾構隧道中遇到的最大水壓。

緯三路“雙線”盾構隧道段工程和水文地質條件比已建成的長江隧道更為復雜。地層中有軟土、一般性黏土、砂土、卵礫石及基巖等，易發生突發性涌水和流砂，嚴重時會導致地層塌陷。為保證“雙線”盾構隧道順利掘進，工程“量身定制”超大型泥水氣壓平衡復合式隧道掘進機“天和號”和“天和一號”。盾構刀盤配備各類刀具多達717把，其中備用可推出式滾刀為國際首創。總質量1 000余t的刀盤可伸縮100 mm，方便刀具更換和清除枯木等障礙物。

緯三路隧道埋深70 m，盾構要穿越強度較大的巖石層。盾構在江底掘進，刀具極易磨損，在高水壓的長江底，打開盾構的前艙更換刀具并不容易。緯三路過江隧道盾構開艙更換刀具，首次使用先進的飽和帶壓開艙技術。

飽和帶壓開艙是指自開艙之日起，作業人員經歷1次加壓過程，長期(15～30 d)在設定壓力的飽和居住艙生活和休息，每天乘坐穿梭艙至盾構工作艙從事檢修工作4～6 h，結束后乘坐穿梭艙返回居住艙，待作業任務完成后一次性減壓至常壓。而按照常規方式，作業人員每次到艙內作業都需要加壓、減壓，而且只能在艙內作業20多min，時間短，效率低，費用高。飽和帶壓換刀工藝不但大幅度減少停機換刀作業時間，還可避免每班次作業必須減壓的缺陷，極大地降低了作業人員減壓病發生的概率。