盾构机刀盘直径为15.43米，高度超过5层楼房
正在施工的深圳妈湾海底通道工程有两台独特的盾构机，它们就是"妈湾号"和“鹏城号”盾构机，是国内目前数一数二的水下盾构机。水下盾构机到底有何不同？深圳市交通公用设施建设中心高级工程师李保军接受羊城晚报记者采访，对两个“大家伙”进行了解密。
两台“巨无霸”均已下井
妈湾跨海通道分为两个标段。“妈湾号”本次始发掘进的是2 标项目，由中铁隧道局承建，盾构段全长 2063 米。“妈湾号”盾构机于今年5月11日实现所有主要部件全部吊装下井，7月15日盾构机全部进入隧道，实现安全顺利始发。
据了解，“妈湾号”气垫式泥水平衡盾构机是国内最大的水下盾构机，主要构件全长140米，重量4650吨，刀盘直径为15.43米，高度超过5层楼房，开挖断面是常规地铁盾构的6倍。
负责掘进1标项目的“鹏城号”盾构机全长110米，重约2500吨，长度重量不及“妈湾号”，但更加厉害，刀盘直径达15.55米，为国内刀盘直径最大；“鹏城号”盾构刀盘具有“盾构开挖面可视技术”“盾构刀具状态监测技术”“刀盘系统常压可更换刀具技术”等各项绝技，能够实时观测巨兽前行的状态，监测“牙齿”的情况并对“坏牙”安全及时更换。
“鹏城号”盾构机刀盘于8月已经下井，计划将于10月下旬开启海底穿山之旅。
难度大“巨兽之牙”受考验
李保军介绍，妈湾海底隧道始于南山妈湾大道与月亮湾大道相交处，穿越前海湾，止于宝安区大铲湾港区。项目路线全长约 8.05 公里，跨海隧道施工过程中面临着不少难题。海底隧道最深处距离水面约有 50 米，水压相当于5个大气压。海底地质复杂多变、海域环境会对盾构机部件造成腐蚀。
特别是“鹏城号”盾构机，它的掘进面临着全断面硬岩、上软下硬地层、软土地层等复合地层掘进施工挑战。全断面硬岩的最大强度高达193MPa，考验着“巨兽”牙齿的锋利程度；上软下硬地层是掘上部分为软土地层、下部为岩层的软硬复合层，容易导致盾构上部切削过快而造成盾构机“抬头”，考验巨兽整体行进姿态的控制；软土地层则容易引起刀盘结泥，让巨兽牙齿被泥包裹无法有效掘进。
为了应对跨海通道建设的恶劣环境，“鹏城号”盾构机采用了多项针对性的技术创新。其采用常压刀盘设计，刀盘面板采用耐磨复合钢板，配备磨损检测设备。
水下盾构速度快环境影响小
水下盾构机与普通盾构机有什么区别？深圳交通局工程专家对记者说，在水下盾构掘进施工的过程中，会在刀盘前注入优质泥浆使其在开挖面形成泥膜，控制开挖面不发生坍塌失稳。切削下来的土体与泥水形成高密度的泥浆，从刀盘开口进入盾构机泥水管路中，随后被输送到地面进行处理。在掘进的同时，盾构机的壳体内进行衬砌拼装，从而在不扰动土体的基础上进行隧道修筑。
妈湾跨海通道所采用的水下盾构施工法与矿山法相比，机械化作业程度高，施工速度相对较快，且施工质量易于控制。施工过程中具有对周围环境影响小、不影响航运通航、不受风雨气候条件影响等优点。同时，施工人员作业的环境更好，安全保障高，在地质条件复杂、地下水位高的水域段建设埋深较大的隧道，水下盾构法具有较高的技术经济优越性。
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妈湾跨海通道将于2023年底竣工
妈湾跨海通道是深圳市首条海底隧道，工程途经前海妈湾及宝安大铲湾两区域。路线呈南北向布置，南起于妈湾大道与月亮湾大道相交处，向北穿越前海湾海域，最终止于沿江高速大铲湾收费站及金湾大道与西乡大道相交处，路线全长约8.05千米。
该工程建成后将承担南山港区疏港功能，将南山港区货运交通从前海外围疏解，实现前海货运与客运相分离，缓解疏港货运交通给前海道路网络带来的巨大交通压力。同时货运交通远离滨海岸线，可以释放前海滨海空间，提升前海的城市环境和景观形象，为未来前海合作区的发展奠定坚实基础。
该项目总监表示，妈湾跨海通道工程将于2023年底竣工。 文/羊城晚报全媒体记者 李天军 王磊
