8月17日，在中铁十四局承建的甬舟铁路金塘海底隧道宁波侧80米深处，历时21天，我国建设者在7.8巴水压下完成104把刀具检查、更换，刷新我国盾构带压进仓最大压力纪录，作业期间更是创下单日最高更换14把，单把最快60分钟的效率纪录，标志着我国自主研发的饱和带压进仓技术经受了超高压、长时间、大规模实战检验，将我国深埋跨海隧道施工能力推向新的深度。

带压换刀是盾构施工最难的核心工序

金塘海底隧道是甬舟铁路全线控制性工程，横跨宁波与舟山之间的金塘水道，全长16.18公里，海底盾构段11.21公里，是世界最长海底高铁隧道。“甬舟号”盾构机负责宁波侧4940米掘进任务，需穿越24次软硬交替地层，硬岩、软硬不均地层占比近七成，岩石最高强度达191兆帕，刀具磨损损耗极为严重。隧道最低点位于海平面下92米，极限水土压力高达8.5巴，尤其是压力超6巴的高水压区段长达2000米，

面对极端地质条件，“甬舟号”盾构机刀具磨损极快，掘进途中必须多次停机换刀。而带压换刀，被公认为盾构施工最难、最危险的核心工序，尤其是6巴以上超高压环境下的海底换刀，更是世界级难题。据中铁十四局甬舟铁路金塘海底隧道项目总机械师董冰介绍，传统空气带压作业单人每日有效时长最长仅40分钟，每次作业前后均需数小时加压减压，且安全深度上限仅60米，已无法满足宁波侧带压换刀施工需求。即便采用优化呼吸气体配比的特殊作业方式，整个换刀周期还需采用人海战术，经历频繁的加压减压循环过程，极易引发氮麻醉、氧中毒、减压病等健康风险，施工效率低、安全管控压力大。

自主研发国产首台“深海空间站”

面对海底高压换刀难题，中铁十四局联合交通运输部上海打捞局历时三年自主研发，将经过长期安全验证的深海饱和潜水技术与盾构施工跨界融合，自主研发国产首台盾构饱和带压作业设备“深海空间站”。设备包含宁海（生活）舱、探海（穿梭）舱、镇海（控制)舱等全套自主化功能模块，最大设计作业深度100米，压力控制、气体管理、生命支持、应急保障等核心系统全部国产自研，填补国内大深埋隧道饱和带压施工技术空白。

中铁十四局甬舟铁路金塘海底隧道项目负责人胡浩介绍，与其他带压作业方式需要经历循环往复的加压减压过程相比，饱和带压作业技术通过科学的气体配比，让作业人员一次性加压至与海底掌子面相同的高压环境后，体内惰性气体溶解达到“饱和”状态，能够长期驻留于宁海（生活）舱内。

据悉，“深海空间站”可实现9名人员长期驻留，作业人员每日搭乘探海（穿梭）舱往返作业面，单次有效作业时间由40分钟延长至8小时，支持多班组24小时循环施工，最长作业周期可达28天。作业人员全部换刀任务完成后统一进行梯度减压，从根源上杜绝了频繁压力波动带来的健康风险。

已完成首次实战应用，累计更换刀具46把

此前，“深海空间站”已完成首次实战应用，9名作业人员在75米深海驻留22天，累计更换刀具46把。相较于首次作业，此次换刀难度全方位升级，环境深度达到80米，项目团队通过进一步优化舱内气体配比、人员轮换、检修施工整套流程，历经21天，累计检查、更换刀具104把，设备长期高压运行稳定性、应急处置能力、换刀施工效率得到全面提升。随着换刀作业的全面完成，全体作业人员已返回宁海生活舱，进入为期三天的梯度减压流程。

目前，“甬舟号”盾构机已掘进3936米，完成掘进任务的近八成。后续项目团队将系统总结施工数据，形成标准化安全管控体系，推动该技术规范化、可复制推广，为我国深埋跨海通道、深层地下空间开发储备自主核心技术。

甬舟铁路建成后，将结束舟山不通铁路的历史，届时从宁波到舟山，坐高铁全程最快仅需26分钟，杭州到舟山最快只需77分钟，对切实促进甬舟同城化发展、加快构建宁波都市圈具有深远意义。

记者 范洪 沈莉

通讯员 赵荣发 文/摄