2019年1月18日 ， 海宏号盾构机在大连始发 ， 这一被称为最聪明的盾构机完全由中国研发 ， 为此次施工量身打造 。
梭鱼湾 ， 正在建造的中国航母就停泊于此 。大连地铁5号线要穿过这个海湾 ， 考虑到巨轮的出入 ， 不能架设跨海桥梁 ， 因此采用海底隧道 。但是隧道会穿越一个海底岩溶区域 ， 有上千个溶洞 ， 其中最大溶洞高30米 ， 这使得施工必须一路穿过硬质岩石 ， 夹杂溶洞——地层密度变化大 ， 盾构机更容易歪头、钻偏 。而盾构机掘进到溶洞 ， 可能会马失前蹄 ， 栽下去；穿越溶洞还可能引起坍塌或涌水 ， 威胁生命 。这次施工国内尚无先例可循 ， 是世界性难题 ， 于是这一超级装备应运而生 。
海宏号盾构是目前世界上功能最全的盾构机 ， 核心部件设计全球领先 ， 刀盘直径12.26米 ， 整机长度约158米 ， 总重约2840吨 。
那它是如何解决这些世界性的难题的呢？难题1：
在近50米深的海底掘进 ， 水土压力高 ， 施工人员带压作业 ， 有风险效率低 。
【超级装备 最聪明盾构机挑战穿海工程】破解：设计常压刀舱 ， 让施工人员在常压状态下更换刀具 。“这是这台盾构机最先进的地方 。走进刀舱 ， 在狭小空间里 ， 刀具都安装在刀筒内 ， 可提出刀筒 ， 升起阀门 ， 更换刀具 ， 整个流程中操作人员都可在刀舱内完成 。“以往 ， 换刀要在到刀盘最前端 ， 不但需要专业的潜水减压装置 ， 而且在巨大的压强下 ， 只能工作两个小时 。”设计师张国良说 ， 通过常压刀舱的设计就可以彻底解决这个问题 。

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难题2：
溶洞群多发 ， 最大溶洞相当于30层楼高 。尽管已进行了预处理 ， 但仍可能存在风险 。
破解：设计搭载式超前高效钻注系统及超前地质预报系统 。“国内其他盾构机还没有拥有这样的系统 。”张国良说 ， 这两个系统都装置在刀盘后的1号机组上 ， 其中超前地质预报系统可以发出地震波 ， 对软弱带、破碎带、断层、空洞等不良地层进行探测 ， 而超前钻注系统则可进行360度的钻探 ， 同时浇注混凝土加固 ， 可以让盾构井平稳穿越溶洞群 。

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难题3：
在狭小空间内更换刀具 ， 刀盘不能活动 ， 更换效率降低 。
破解：主驱动采用伸缩摆动形式 ， 当需要更换刀具时 ， 可将刀盘缩回 ， 提升换刀的便捷性 ， 能够有效适应上软下硬地层 ， 提升对主轴承的保护 。“如果拿汽车打比方 ， 就相当于发动机前面的装置是可以转动和伸缩的 ， 不但更换部件变得很方便 ， 最大限度保护轴承 ， 同时还提高了工作效率 。”张国良说 。

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难题4：
大量泥浆混杂 ， 传送一旦堵塞排渣不畅 ， 就会導致作业面压力升高 ， 作业面失稳 ， 增加施工危险性 。
破解：采用双破碎机系统提高主机段携渣能力 ， 降低前仓滞排概率 。“这套系统可将渣土粉碎的更加彻底 ， 并配备了大功率的泵机 ， 可迅速排渣 ， 同时也在环保方面有所作用 。”张国良说 。
值得一提的是 ， 它配备了更精良的传感系统 ， 盾构机在掘进时“感到”力量不平衡 ， 就能尽快调整 。
来源：科学观察

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