圖為：武漢地鐵7號線三陽路越江隧道右線盾構(gòu)勝利接收。（湖北日報全媒記者 倪娜 通訊員 袁永華 攝
湖北日報訊 （記者汪洋、通訊員常敏、袁永華）4月20日上午，漢口勝利街、三陽路交會處，盾構(gòu)機破洞而出，又一項工程紀(jì)錄誕生：直徑達15.2米的地鐵7號線三陽路越江隧道，實現(xiàn)右線貫通。
三陽路越江隧道是世界首條公鐵合建的盾構(gòu)隧道，也是國內(nèi)在建最大直徑的盾構(gòu)隧道。該隧道位于武漢長江二橋、青島路長江隧道之間的江底，長約2.6千米，包括左右兩線。隧道分三層：上層為公路排煙道；中層是公路隧道，單向3車道；下層分3孔，中孔走地鐵，左側(cè)為公鐵合用疏散通道，右側(cè)布置地鐵排煙道以及市政過江管線廊道等。隧道內(nèi)空相當(dāng)于5層樓高，盾構(gòu)斷面是地鐵2號線、4號線的6倍多。
左右兩線挖掘，均使用了國內(nèi)在建工程中最大的盾構(gòu)機，直徑15.76米，重4400噸，僅刀盤就有刀具131把。其中，右線盾構(gòu)機“三陽號”2016年4月從武昌始發(fā)，在江底遇到長約1360米的“上軟下硬”地層，并夾雜遇水大幅膨脹的泥巖，最艱難時一天只能推進2米，越江成功來之不易。
目前，左線盾構(gòu)機已通過巖面最高、難度最大的地層，按正常施工進度，貫通指日可待。
武漢地鐵7號線一期工程由東西湖園博園至洪山野芷湖，全長約31公里。目前沿線所有車站主體結(jié)構(gòu)均已完工，武昌段、漢口段區(qū)間分別實現(xiàn)軌通，預(yù)計年內(nèi)開通試運營。
“萬里長江公鐵第一隧”掘進中
在江底遇到了什么
圖為：地鐵7號線三陽路越江隧道右線貫通。（湖北日報全媒記者 倪娜 攝）
湖北日報全媒記者 汪洋 通訊員 常敏 袁永華
武漢地鐵7號線一期原計劃2017年底開通試運營，但2017年年初，通車時間調(diào)整，主要原因是越江隧道施工進度滯后。
7號線一期越江隧道被譽為“萬里長江公鐵第一隧”。2016年國慶節(jié)期間，中央電視臺《超級工程Ⅱ》紀(jì)錄片第一集《中國路》曾聚焦報道。這一“超級工程”，在長江江底遇到了什么？4月20日上午，記者多方采訪，揭秘背后故事。
復(fù)雜地質(zhì)：“上軟下硬”+遇水膨脹泥巖
兩年更換刀具4000多把
武漢地鐵集團二級項目經(jīng)理倪正茂介紹，盾構(gòu)機始發(fā)不久，就遇到復(fù)雜地質(zhì)：在長約1360米的江底下，同時分布著強度極高的礫巖和黏性極大的泥巖，兩者如同“鉆石層”和“年糕團”，一方面快速磨損盾構(gòu)機的刀具，另一方面又結(jié)成泥餅貼在刀盤上，大大增加盾構(gòu)機地下切割的難度。
分布斷面最寬處超過13米，超過盾構(gòu)機面積80%，給施工帶來極大的困難。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，從2016年11月開始，盾構(gòu)機掘進速度由每天8環(huán)16米快速下降，到2017年6月，長時間出現(xiàn)1天僅能掘進1環(huán)2米的情況。
“上軟下硬”地層，以前越江施工中也遇到過，但7號線盾構(gòu)機太大，施工難度呈幾何級數(shù)放大。
項目部院內(nèi)，擺放著一排排廢棄的刀具，都有不同程度損壞：150公斤的圓形滾刀被磨成方形，60公斤的刮刀被磨成禿刀，有些甚至硬生生地折斷……項目部負(fù)責(zé)人介紹，從盾構(gòu)始發(fā)至今，兩年時間里，累計更換4000多把刀具。
為破解長江隧道獨有的地質(zhì)層對盾構(gòu)機造成的影響，武漢地鐵集團邀請中國科學(xué)院院士孫鈞、中國工程院院士錢七虎、陳湘生及國外著名盾構(gòu)專家組成專家團隊剖析難題。根據(jù)專家建議，進行4項革新，一是調(diào)整刀具配置，使切、削、刮、磨更加有效；二是向刀盤注入化學(xué)藥劑，消解泥餅；三是增加流量加快對刀盤的沖洗；四是增加工業(yè)氣，阻止渣土在刀盤面板上黏連，緩解泥餅產(chǎn)生。
2017年8月6日，經(jīng)過兩個月改造后的盾構(gòu)機開始復(fù)推，當(dāng)天掘進4環(huán)8米，眾人擊掌相慶。
此后，盾構(gòu)機掘進速度不斷提升，逐步恢復(fù)常態(tài)。
突發(fā)險情：盾構(gòu)機被擊穿，灌進水和砂
潛水員進入法蘭罐找原因
2017年8月11日，盾構(gòu)機在江底掘進，現(xiàn)場工人們聽到很大的水響聲。
怎么會有水聲？出了什么問題？
情急之下，工人們立刻關(guān)閉盾構(gòu)機倉門，將盾構(gòu)機刀盤及其后的法蘭罐與后方隧道隔離。
短短1分鐘時間，整個345立方米大的法蘭罐就被江水和江砂灌滿，“要不是倉門關(guān)閉及時，后果不堪設(shè)想！”項目部負(fù)責(zé)人驚出一身冷汗。
接下來的3天，潛水員多次進入法蘭罐內(nèi)，終于找到原因。原來，堅硬的礫巖層在盾構(gòu)機刮刀強大壓力作用下產(chǎn)生反作用力，將刮刀刀桶螺栓拉斷，導(dǎo)致刀桶直接彈進法蘭罐內(nèi)，盾構(gòu)機被擊穿，江水、江砂立刻涌進罐內(nèi)。
“這是之前從未遇到的情況……沒人會信，這么大的盾構(gòu)機，怎么可能會被石頭打掉刀桶？”倪正茂說。
最終，脫落的刀桶重新被固定，法蘭罐內(nèi)的水和砂也被清走，盾構(gòu)機掘進恢復(fù)正常。
吃一塹，長一智，考慮到江底礫巖硬度超普通混凝土三四倍，為杜絕類似突發(fā)狀況發(fā)生，盾構(gòu)機每推進5環(huán)10米，工作人員就要檢查一次刮刀刀桶螺栓。
為確保萬無一失，技術(shù)人員決定在刮刀后方加一層保護罩，“哪怕刮刀螺栓斷裂，刀桶反彈后被保護罩擋住，也不會完全彈退至法蘭罐內(nèi)，從而在盾構(gòu)機上形成一個窟窿。”
保護罩安裝上去后，很快顯示出其威力。2018年1月12日，左線隧道施工過程中，再次發(fā)生刮刀螺栓斷裂。由于安裝了保護罩，刀桶未全部彈出，沒有造成法蘭罐浸沒的情況，僅用4個小時，盾構(gòu)施工恢復(fù)正常，工程風(fēng)險化解于無形之中。
