國際首例海底巖溶地層大盾構隧道
——大連地鐵5號線火梭區(qū)間貫通

2021年1月10日，由中鐵一局集團有限公司承建的國際首例巖溶地層大盾構隧道、我國最長距離硬巖掘進大盾構隧道、地鐵領域最大直徑海底隧道——大連地鐵5號線火車站站—梭魚灣南站(火梭區(qū)間)海底隧道實現(xiàn)安全貫通，這標志著我國圓滿攻克大盾構下穿海域巖溶地質(zhì)這一“世界性難題”，為全球“穿江越海”隧道中海底巖溶地層、長距離硬巖大盾構施工積累了成功經(jīng)驗。

大連地鐵5號線全長24.484 km，設車站18座，其中全線控制性工程火梭區(qū)間大盾構段長2 882 m，有2 310 m下穿大連梭魚灣海域。

該區(qū)間于2019年1月18日始發(fā)，在穿海施工中，存在“長、大、高、險”4大難題。

“長”： 在高強度硬巖地層中掘進距離長，盾構需連續(xù)穿越2 882 m硬巖地層。

“大”： 大盾構下穿航道、碼頭等重要建(構)筑物及交通設施，有風化槽、斷裂帶、軟硬不均地層，遍布灰?guī)r、輝綠巖及鈣質(zhì)板巖，巖石抗壓強度高，最大抗壓強度達118 MPa，安全風險大。

“高”： 隧道埋深大、水壓高，最大水頭壓力0.5 MPa。

“險”： 隧道穿越1 538 m巖溶強烈發(fā)育區(qū)，勘探發(fā)現(xiàn)大小溶洞1 000余個，最大洞高29.8 m，溶洞探測、處理難上加險，給建設者帶來了難以預料的挑戰(zhàn)。

開工以來，通過認真探索設計、總包、施工、裝備、制造“五位一體”的工程建設管理新模式，全力破解深水地下長大隧道這一“世界性難題”，自主研發(fā)、制造出了世界上現(xiàn)有功能最全、技術最領先的盾構(直徑12.26 m的氣墊式泥水平衡盾構)進行穿海施工，并努力開展技術創(chuàng)新、管理創(chuàng)新，構建了智能化信息管理系統(tǒng)，實時指導現(xiàn)場施工。

特別是針對溶洞地層掘進中巖石強度高、刀具磨損嚴重等情況，建設者開發(fā)出具有分析功能的盾構換刀系統(tǒng)，研發(fā)應用BIM+GIS三維動態(tài)模擬管理平臺、安全質(zhì)量信息化綜合管控平臺、盾構集群遠程監(jiān)控與智能決策支持系統(tǒng)、管片排列線形反演算法隧道線性管控系統(tǒng)等信息化技術，保障大盾構安全平穩(wěn)穿越溶洞群，實現(xiàn)了海底長距離硬巖地層月掘進212 m的國內(nèi)最高紀錄。

大連地鐵5號線建成后，將形成一條南北向的城市快速通道，梭魚灣至火車站從耗時30多min縮短至不足3 min，有效緩解地面交通壓力，構建“一灣兩岸”的濱海城市新格局。

(摘自 隧道網(wǎng) https://www.tunnelling.cn/PNews/NewsDetail.aspx?newsId=42060 2021-01-12)