解开盾构机穿越长江第一道难题

昨天在长江隧道工程江北施工现场看到，一条长370米、宽31米至46米不等的斜坡向地面下延伸，最深处距离地面23米，约8层楼高。这就是盾构机始发井。长135米、体重达4000吨，“巨龙”般的盾构机正在始发井里进行最后调试。在始发井斜坡尽头的墙面上，已嵌入两个并行排列、直径达15米左右的洞门钢环，这就是南京长江隧道盾构机的入口。

　　参与制定盾构始发方案的一位专家告诉记者，南京长江地质复杂，水压较高，目前工程方勘探得知，隧道将在河床以下25米左右的沙砾层穿过，难度很大。专家打了个比方，“老鼠往地下打个洞对地面影响不大，可蚯蚓在浅土层穿行就会使地面隆起。盾构机是条直径14.93米的‘蚯蚓’，始发处覆土层最薄的地方只有6米，搞不好就会把土层拱翻了，后果不堪设想。”因此，盾构施工面对的是世界级的难题。

　　为始发洞口戴上“安全帽”是解题招数之一。所谓“安全帽”，就是通过高压旋喷桩，对洞口进深18米的覆土层进行全方位搅动，并在土层泥沙中混入水泥，凝固成混凝土。这就相当于在洞口上方压了一个又大又重的“帽子”，确保盾构机穿越时不会把土层拱翻。

　　为覆土层砌一道“冰门”是解题招数之二。专家解释，所谓“冰门”，就是在洞口上方插入一根根钢管，通过冷凝设备将零下30℃的盐水通过钢管不断循环（盐水冰点低，不会凝固），使四周土层冻结。这相当于在入口覆土层中安插了一道厚1.6米左右的门，即便有泥沙喷出也会被挡住。

　　在盾构机进口处遮一圈止水“帘”是解题招数之三。“虽然有了‘冰门’，但盾构机始发经过时，机器外围与‘冰门’间必然有间隙，这样盾构掘进的前方泥沙受到挤压后，还是会从缝隙向外喷。”专家说。专家打了个比方，医用盐水瓶加了橡皮塞后会滴水不漏，同样原理，盾构机进口四周加设一道橡胶圈，使机器与洞口做到“严丝合缝”，不会渗漏泥水。专家将这个橡胶圈称为止水“帘”。

　　据介绍，上述三招只是长江隧道盾构机始发方案的一小部分内容，而破解这道世界级难题的全套方案多达数百页。