近日，武汉地铁12号线越江隧道凌吴村站－国博中心南站区间（简称凌国区间），在深达40米的地下，4名作业人员配合工作两个小时，成功完成了4把重达100多公斤的刀具更换。武汉地铁二级项目经理王斌介绍，该越江区间即将实现贯通，这可能是为数不多的刀具更换了。
凌国区间越江盾构机“江城先锋号”是根据武汉江底地质条件量身定做的大直径泥水平衡盾构机，开挖直径12.56米，相当于4层楼高，这也是武汉地铁建设史上第一次采用国产大直径盾构机下穿长江。
凌国区间全长3.37公里，其中70%在水下，是武汉轨道交通12号线全线控制性工程。为成功在平均水深34.85米的江底开辟一条过江隧道，盾构机在长达20个月的掘进中，突破“年糕团”，打通“肠梗阻”，成功掌握了两项超大直径盾构机关键核心技术。
“所谓年糕团？就是盾构机在掘进中，遇到高黏性地层，极易在刀盘上结成泥饼，强度比砖头还硬，导致盾构机无法正常前进。”王斌介绍说。对此，根据武汉地铁以往越江隧道的地质条件，结合勘测，判断凌国越江盾构区间有长度约800米的全断面泥岩地层，易形成年糕团。为此，项目部在盾构机始发前做好了刀盘的改进，采用大开口率刀盘，刀盘中心采用倒锥形、大环流等针对性设计，计划进度指标5米/天。然而，实际推进400环、800米左右时，盾构机的推力变大，参数异常。每推进10环、20米，盾构机就要换一次刀具。特别是布置在盾构机外圈的由合金制作的保径刀，重100多公斤，磨损最为严重。
“越江区间不光碎石多，还有角砾土。”面对真实的情况与预判存在的误差，王斌说，他们一边掘进，一边组织力量进行科研攻坚。一个月时间，他们对刀具形状及材质来优化，盾构机重新恢复活力，每推进30环、60米才要换掉一次刀具。与此同时，推进的速度较计划的增加了近一倍。
在隧道内，有两根直径50厘米的管道，好比盾构机的血管，一根负责向洞外输送盾构机掘进中所产生的泥砂；一根负责向洞内盾构机输送新鲜泥浆。然而，在盾构机掘进500环、1000米时，遇到了直径与管道一样大的石头，盾构机只能停下来人工清理，工效很低。
对此，他们想到了心脏搭桥的办法，在主管道一侧加装了3米长的副管道，一旦主管道梗阻了就由副管道进行输送。进入600环、1200米的长江底，新的难题又出现。直径约30厘米的石头慢慢的变多，其中一环，掘进近2米的距离，管道被堵住了22次。“主管道刚疏通，副管道也堵上了。”施工方中铁隧道局项目经理史渊称。对此，项目部集中技术力量研究，历经3个月，成功摸索出在P2.1泵前设置采石箱集中采集大块石头，再把大石头变小，碎成20厘米以下，保证了掘进的顺畅。
武汉地铁12号线越江隧道凌吴村站－国博中心南站区间成型的隧道。袁永华 摄
中铁隧道局项目副总工程师吴磊介绍，盾构机领域，我们的祖国曾经受制于人。国产的“江城先锋号”盾构机，主动权在自个手上，如果出现故障，不仅仅可以及时修理，还通过总结，获得了实用新型专利成果6项，发表核心期刊科研论文3篇。（光明日报全媒体记者张锐通讯员曾斯 袁永华）
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