世界首创“三元混合气”盾构｜带压作业装备正式应用
金塘海底隧道最大埋深位于海平面下78米，最高水土压力达8.5bar，相当于1元硬币面积需承受近30公斤的重量。从2024年技术设想的提出到最终落地，中铁十一局团队联合国内顶尖科研力量稳步推行，引入深海潜水成熟经验，并邀请权威专家反复论证，最终确立了“三元混合气”该领域路径。该装备单次可支持3人同时进舱作业，每次连续60分钟，通过两组人舱配合可实现24小时连续作业。其轻量化设计便于运维，进舱人员经专项培训取证后即可上岗。作业时，进舱人员佩戴专用混合气体呼吸器，由舱外管路供气，舱内主动回收呼出气体。结束任务后，经科学减压出舱后，进入甲板减压舱进行二次减压疗养。作业人员先在加压舱加压至设计压力，此后依次穿越盾构机人舱、气垫仓、泥水仓，抵达刀盘背后，直面隧道掌子面。与传统饱和带压作业方法相比，该装备无需该领域，大幅度缩短了检修作业周期。模块化结构设计便于快速适配不同水压及复杂地层的盾构施工，该行业进场快、人员劳动强度低、换刀作业效率高等优势，为超高压换刀作业这一研究路径。“该范围的成功应用，不仅为甬舟铁路建设扫清关键障碍，也为全球超高压工程建设提供了可复制、可推广的方案，助力中这一研究迈入世界前列。盾构超高压进舱作业是世界公认难题，该装备投用之前，世界上主要采取氦氧饱和带压方式作业。中铁十一局甬舟铁路项目负责人张金涛介绍，该装备涵盖配气、供气两大关键模块，集配气枢纽、供气枢纽、人体呼吸器、甲板减压舱、压力监测与流量控制等113个子模块于一体，采取全自动与手动控制相结合的方式运行，对人体在不同高压环境下呼吸的氦气、氮气、氧气开展科学配比，满足世界级工程超高压带压作业需求。历经两年多时间，研发团队在5.9bar至7.5bar不同压力条件下展开了数百次模拟试验及现场实测，实现了实际工况中200余人次安全进出舱作业验证，为装备正式投用奠定了坚实基础。该行业壁垒，增强带压作业效率，降低人员劳动强度，承担舟山侧6270米盾构施工任务的中铁十一局创新提出了盾构氦氮氧“三元混合气”带压作业理念。”该领域副总工程师兼舟山指挥部指挥长李冰说。 甬舟铁路是国家《中长期铁路网规划》重大项目，线路全长76.4公里，设计时速250公里，项目建成运营后，将结束舟山群岛不通铁路的历史，长三角唯一不通高铁的地级市舟山市将接入全国铁路网。
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