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一江碧水，两岸葱绿。在江苏南京长江南侧一处深达45米的工作井内，长达155米的“钢铁巨龙”静静地躺卧在地下，身后是一条长达2349米的成型隧道。
“26个月的地下掘进，11750块管片的精准拼装，成型隧道内实外密、不渗不漏，我们终于迎来了贯通的一刻。”近日，凝望静卧在地下的“钢铁巨龙”，中铁十四局南京建宁西路项目负责人牟政感慨道。这一天，在江苏南京长江大桥和扬子江隧道之间，开挖直径15.07米的“创新号”盾构机顺利完成接收，南京建宁西路过江通道左线盾构隧道横卧江底。
因地制宜改装盾构机
中铁十四局参建的南京建宁西路过江通道，是连接江南主城与江北国家级新区的重要通道，也是推动南京拥江发展、加快江北新区建设、提升长江干线过江能力的重要通道。
走进南京建宁西路智慧中心，五颜六色的地质情况示意图映入眼帘。示意图中，长约2349米的盾构隧道，最大水深55米，承受最大水土压力达7.7巴，同时存在280米江底浅覆土段，江底最小覆土厚度10.55米，不足0.75倍洞径。盾构隧道穿越江南大堤处紧邻长江深槽，水深、坡陡、地质软弱，同时15米级大直径泥水盾构机切削大堤钢筋混凝土抗滑排桩，在国内是首例，无任何经验可借鉴，施工风险极高。
“面对挑战，我们对盾构机的刀盘型式、刀具类型、耐压能力等进行了针对性研究、设计，为盾构机配备常压刀盘，实现了江底安全快捷换刀。”中铁十四局项目机电部部长王晖介绍表示，他们还为盾构机配置了可伸缩主驱动，最大伸缩量达40厘米，大大降低了江底换刀的风险，并配备了全自动的超前钻探、注浆系统，应对江底破碎带施工风险，为工程顺利推进奠定了坚实基础。
“创新号”盾构机掘进到隧道顶部距离江面55米处时，遭遇破碎带，断层破碎带裂隙极度发育，黏土含量高、黏性大，中风化白云岩碎块强度高达147.6兆帕。
面对困难，中铁十四局盾构经理李龙辉与团队成员在刀具类型、刀筒型式上寻找突破点，改进刀体型式与刀具材料，提高刀具的耐久性，使其更加适应软硬不均的断层破碎带，解决了刀圈因受力不均而易崩断的问题；此外，他们还研发了新型封板，对刀座上的刀刃旋转预留孔进行封堵，相当于给汽车轮胎处安装了轮眉罩与挡泥板，有效解决了刀筒内部积渣的问题，降低刀具偏磨的速率。
就这样，李龙辉和团队一起，与断层破碎带斗争了165个日夜。“创新号”盾构机先后更换刀具40频次，累计更换刀具391把，以平均3.9环更换一次刀具、每次换刀近10把的频率，成功穿越破碎带地层。
保护“水中大熊猫”
一江水养育两岸人，也哺育着江水中的万千生命。江豚，是长江生态的指示物种，总面积86.92平方公里的南京长江江豚自然保护区正是为它们而设立。
“以盾构隧道形式穿越长江的建宁西路过江通道，正位于江豚保护区的缓冲区和实验区。”牟政表示，自施工以来，他们致力于为江豚营造安全生存环境，尽最大的努力保护好“水中大熊猫”。
“我们秉承建设‘生态环境友好型’绿色工程的理念，全面落实长江大保护政策，聚焦长江野生生物保护，助力长江生态恢复。”牟政表示，他们建设了全套盾构泥浆循环处理设施，并在储浆池下设置隔离，防止泥浆外渗。生活污水经处理设备处理达标后统一定点排放，并定期进行水质检测。
在“创新号”盾构机穿越大堤时，为最大程度减少施工对江豚活动的影响，他们采用全方位高压喷射法进行施工，相较于传统工艺，不仅加固效果好，施工噪声、振动小，而且能用内部管路吸取喷浆切削后的土体与多余浆液，使泥浆不外溢。
同时，在施工场地周边，项目还安放了驱豚仪和声学记录仪，对江豚活动特性进行记录，并配套设置报警装置，当发现江豚出现在施工水域或有靠近施工水域的趋势，施工团队会暂停施工，让江豚安全通过，或利用超声驱赶仪将江豚驱离施工区。
万里长江，奔流不息。南京建宁西路过江通道左线盾构隧道的顺利贯通，为今年底通道的双线贯通奠定了坚实基础。依江而生的南京，将再添发展新动能。
