“定海號”帶壓換刀：“中國方案”挑戰78米深海極限

極目新聞記者 呂銳 葉嶸 周欣 李小雪

通訊員 任志宏 張璽

5月8日上午，由在漢央企中鐵十一局自主研發的世界首套盾構超高壓“三元混合氣”帶壓作業生命支持系統，正式投入世界最長海底高鐵隧道——浙江甬舟鐵路金塘海底隧道建設。這套可科學配比氦氣、氮氣、氧氣三種混合氣體的國產創新裝備，用于“定海號”盾構機刀具檢查更換等專項作業，助力世界級工程突破超高壓禁區，為深海施工提供可靠的安全保障。

8日上午，極目新聞現場直播，引發眾多網友關注

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16.18公里，盾構段長11.21公里，為世界最長海底高鐵隧道。項目建設采用兩臺超大直徑盾構機，分別從寧波、舟山兩側同步始發、相向掘進，在穿越高水壓及多種復雜地層后，在海底實現高精度對接。

盾構機超高壓進艙更換刀具作業是世界公認難題，傳統壓縮空氣進艙作業的安全壓力上限為5bar，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8.5bar，相當于成年男子手掌面積需承受近一噸的重量。面對極限工況，承擔舟山側6270米盾構施工任務的中鐵十一局跨界借鑒深海潛水技術，成功研發出適用于盾構施工的氦氮氧“三元混合氣”帶壓作業生命支持系統。

工作人員進行測試

中鐵十一局有關人員介紹，從2024年技術設想的提出到最終落地，團隊聯合國內頂尖科研力量穩步推進。他們先后咨詢上海交通大學、交通運輸部煙臺打撈局等專業機構，引入深海潛水成熟經驗，并邀請中國工程院院士錢七虎等權威專家反復論證，最終確立了“三元混合氣”飽和帶壓進艙作業的技術路徑。

“三元混合氣”由氦氣、氮氣、氧氣按人體在高壓環境下生存的科學配比而成。其中氦氣密度低、擴散快、安全性高，能有效防止高壓環境下作業人員出現“氮麻醉”“氧中毒”等風險，為深海超高壓環境下的生命維持筑起可靠的呼吸屏障。

中鐵十一局項目負責人張金濤介紹，該生命支持系統涵蓋配氣、供氣兩大關鍵模塊，集配氣樞紐、供氣樞紐、人體呼吸器、甲板減壓艙、壓力監測與流量控制等113個子模塊于一體，采用全自動與手動控制相結合的方式運行，精準適配5bar至12bar中高壓作業區間，滿足金塘海底隧道的超高壓工況。

“定海號”刀具及渣樣展示

與傳統方案相比，該系統無需搭建大型前置駐艙系統，大幅縮短了檢修作業周期。其輕量化設計便于運維，進艙人員經專項培訓取證后即可上崗。作業時，進艙人員佩戴專用混合氣體呼吸器，由艙外管路供氣，艙內主動回收呼出氣體。作業人員先在加壓艙加壓至設計壓力，隨后依次穿越盾構機人艙、氣墊倉、泥水倉，抵達刀盤背后，直面隧道掌子面。完成任務后，經科學減壓出艙至甲板減壓艙，進行二次減壓療養。

極目新聞記者現場采訪獲悉，該系統單次可支持3人同時進艙作業，每次持續60分鐘，通過兩組人艙配合可實現24小時連續作業，單日最高可更換4把刀具。模塊化結構設計便于快速適配不同水壓及復雜地層的盾構施工，具有模塊化設備進場快、人員勞動強度低、換刀作業效率高等優勢，為超高壓換刀作業提供了一條全新的技術路徑。

極目新聞記者在隧道現場采訪

“這項技術的成功應用，不僅為甬舟鐵路建設掃清關鍵障礙，更將為全球深海高壓隧道建設提供一套可復制、可推廣的‘中國方案’，助力我國超高壓盾構施工技術邁入世界前列�！鄙虾F工程建管公司副總工程師兼舟山指揮部指揮長李冰說。

據悉，歷經數百次模擬演練和實地測試，團隊已在5.9bar至7.5bar不同壓力條件下成功開展實驗，并在海底實際工況中完成200余人次安全進出艙作業驗證，為技術正式投用奠定了堅實基礎。

甬舟鐵路是國家《中長期鐵路網規劃（2016-2030年）》重大項目，線路西起寧波東站，經寧波市鄞州區、北侖區，通過新建海底隧道至舟山市金塘島，通過新建跨海大橋至冊子島及舟山本島，終至定海區白泉鎮，線路全長76.4千米，設計時速250千米，是一條以中長途旅游客流為主、兼顧舟山寧波之間城際客流的高速鐵路。

金塘海底隧道內景

甬舟鐵路計劃于2028年具備開通運營條件，項目建成運營后，將結束舟山群島不通鐵路的歷史，長三角唯一不通高鐵的地級市舟山市將接入全國鐵路網，對推動寧波舟山同城化發展，加快兩地融入“一帶一路”和長江經濟帶，促進長三角一體化高質量發展等具有重要意義。

（來源：極目新聞）