南京纬三路隧道717把刀挖出世界级工程

2015年7月2日上午10:00，历经25 800多h的掘进，“天和一号”盾构从南京纬三路南线隧道“钻”出地面。10 d前，其孪生兄弟“天和号”盾构从北线隧道“破土而出”。至此，纬三路过江隧道实现双线贯通，今年底将建成通车。

南京纬三路过江隧道位于南京长江大桥上游约5 km和已建成通车的南京纬七路长江隧道下游约4 km处，采用双管双层、X型8车道盾构隧道方案，设计车速80 km/h，路线全长7.014 km，盾构段长3 557 m;南线下穿扬子江大道后与定淮门大街相接，路线全长7.363 km，盾构段长4 135 m。南京地铁3号线的开通，并未缓解南京长江大桥的拥堵状态，作为通行能力是长江大桥2倍的纬三路隧道，将成为连接南京主城区、河西地区和江北新区最直接便捷的快速通道。

南京纬三路过江隧道施工技术难度大、工程地质条件复杂、技术难点和挑战多。隧道开挖直径达到15 m，需要穿越软土、硬岩和砂卵石等多种地层，盾构施工中的水压最高达0.72 MPa，是目前国内已建或在建盾构隧道中遇到的最大水压。

纬三路“双线”盾构隧道段工程和水文地质条件比已建成的长江隧道更为复杂。地层中有软土、一般性黏土、砂土、卵砾石及基岩等，易发生突发性涌水和流砂，严重时会导致地层塌陷。为保证“双线”盾构隧道顺利掘进，工程“量身定制”超大型泥水气压平衡复合式隧道掘进机“天和号”和“天和一号”。盾构刀盘配备各类刀具多达717把，其中备用可推出式滚刀为国际首创。总质量1 000余t的刀盘可伸缩100 mm，方便刀具更换和清除枯木等障碍物。

纬三路隧道埋深70 m，盾构要穿越强度较大的岩石层。盾构在江底掘进，刀具极易磨损，在高水压的长江底，打开盾构的前舱更换刀具并不容易。纬三路过江隧道盾构开舱更换刀具，首次使用先进的饱和带压开舱技术。

饱和带压开舱是指自开舱之日起，作业人员经历1次加压过程，长期(15～30 d)在设定压力的饱和居住舱生活和休息，每天乘坐穿梭舱至盾构工作舱从事检修工作4～6 h，结束后乘坐穿梭舱返回居住舱，待作业任务完成后一次性减压至常压。而按照常规方式，作业人员每次到舱内作业都需要加压、减压，而且只能在舱内作业20多min，时间短，效率低，费用高。饱和带压换刀工艺不但大幅度减少停机换刀作业时间，还可避免每班次作业必须减压的缺陷，极大地降低了作业人员减压病发生的概率。