崇明島畔，滾滾長江波瀾壯闊；深邃江底，隨著我國自主研制的世界最大直徑高鐵盾構(gòu)機——“領(lǐng)航號”的奮勇掘進，一條連接崇明島與江蘇太倉的“彩虹大道”正徐徐鋪展，這便是崇太長江隧道。

崇太長江隧道 攝影 郭莎莎/人民畫報

崇太長江隧道是我國首條設計時速350公里的高鐵過江隧道，由中鐵隧道局施工建設。隧道建成后，將首次實現(xiàn)高鐵過江不減速，結(jié)束崇明島不通高鐵的歷史。

臨近春節(jié)，在人民畫報社和國務院國資委新聞中心聯(lián)合開展的“開局‘十五五’ 奮企穩(wěn)經(jīng)濟”暨新春走基層報道中，記者走進江底深處，了解這條江底“彩虹大道”的挖掘歷程。

“鋼鐵巨擘” 本領(lǐng)高強

崇太長江隧道是我國“八縱八橫”沿江高鐵通道核心節(jié)點，全長14.25千米，其中盾構(gòu)段13.25千米，采用15.4米超大直徑泥水平衡盾構(gòu)——由中鐵隧道局聯(lián)合中鐵裝備打造的“領(lǐng)航號”獨頭掘進11.325公里穿越長江。在中鐵隧道局崇太長江隧道項目生產(chǎn)副經(jīng)理劉建平眼里，這項工程是“集‘長（獨頭掘進距離最長——11.325千米）、大（刀盤直徑最大——15.4米）、高（水下行車速度最高——350千米/小時）、深（長江水下最深——89米）’于一體的世界級高鐵越江工程”，其難度無異于“在流動的絲綢上繡花”。

“領(lǐng)航號”盾構(gòu)機 攝影 陳建/人民畫報

“領(lǐng)航號”盾構(gòu)機 攝影 陳建/人民畫報

崇太長江隧道是目前世界鐵路隧道獨頭掘進距離最長的越江隧道，“領(lǐng)航號”盾構(gòu)機從上海崇明3號井始發(fā)，要獨頭掘進11325米才能抵達2號豎井，這遠超常規(guī)盾構(gòu)機10千米的連續(xù)掘進極限。這就對“領(lǐng)航號”主軸承、刀盤及尾刷等關(guān)鍵部件的耐磨性提出了非常高的要求。

挖掘隧道的同時，“領(lǐng)航號”盾構(gòu)機可以同步進行盾構(gòu)管片安裝。攝影 陳建/人民畫報

“領(lǐng)航號”盾構(gòu)機上，工作人員正在作業(yè)。攝影 陳建/人民畫報

“領(lǐng)航號”盾構(gòu)機上，工作人員正在對已經(jīng)拼裝好的管片進行螺栓緊固。攝影 郭莎莎/人民畫報

長江水下的“超高水壓”是“領(lǐng)航號”在掘進過程中不可避免的特殊環(huán)境。中鐵隧道局崇太長江隧道項目設備副經(jīng)理王燚告訴記者，施工過程中的最大難點是在隧道通過江底最深處，也就是距江面89米的位置時。這時候水壓最高，對主驅(qū)動以及盾尾密封乃至盾構(gòu)機整機的能力挑戰(zhàn)也最大。

“領(lǐng)航號”已安全順利地穿過隧道長江水下最深處。攝影 郭莎莎/人民畫報

為了解決這些施工難點，在“領(lǐng)航號”設計之初，項目團隊便聯(lián)合中鐵隧道局國家重點實驗室等單位，分析成千上萬組地質(zhì)數(shù)據(jù)，為“領(lǐng)航號”整個設備各個關(guān)鍵系統(tǒng)都預留了足夠的余量。“比如，施工中‘領(lǐng)航號’需獨頭掘進 11.325 公里，我們在設計之初便按獨頭掘進15公里的標準進行設計；主軸承在水壓最深處需承受10公斤壓力，設計時則將其承壓能力提升至12公斤以上?！眲⒔ㄆ浇榻B道。

劉建平正在檢查隧道管片的狀態(tài)。攝影 郭莎莎/人民畫報

而保持“領(lǐng)航號”性能的穩(wěn)定，更離不開工作人員的精心維護。“我們從制度制定、工作清單的梳理、現(xiàn)場的跟蹤落實和分級監(jiān)督等幾個方面入手，真正把保養(yǎng)工作做扎實，可以說，我們對待這臺設備，就像對待家人一樣?！蓖鯛D說道。

此外，項目團隊還聯(lián)合相關(guān)單位，自主研發(fā)“智能掘進控制系統(tǒng)”，配備集智能掘進、同步推拼、智能拼裝、超前地質(zhì)預報、泥水倉可視化、盾尾密封安全預警、設備狀態(tài)在線監(jiān)測等智能系統(tǒng)，并成功應用在“領(lǐng)航號”上。

通過盾構(gòu)隧道智能建造管控平臺，工作人員可以在地面實時監(jiān)控“領(lǐng)航號”的相關(guān)數(shù)據(jù)及掘進距離。攝影 郭莎莎/人民畫報

隨著智能化的提升，系統(tǒng)軟硬件也更加復雜，這對操作人員的學習能力提出了更高的要求?！邦I(lǐng)航號”核心操作團隊是4名盾構(gòu)司機，和傳統(tǒng)挖掘不同，司機的核心工作是把操作經(jīng)驗反饋給智能掘進系統(tǒng)，同時負責狀態(tài)監(jiān)控和應急情況下的接管，剩下的由系統(tǒng)完全自主操作。因此，操作人員不僅要熟悉盾構(gòu)機的工作原理和各項機能、掌握機電液所有相關(guān)知識，更要熟悉掌握智能系統(tǒng)的操作應用。

王燚向記者介紹崇太長江隧道相關(guān)情況。攝影 郭莎莎/人民畫報

中鐵隧道局崇太長江隧道項目工作人員 攝影 陳建/人民畫報

如今，在“毫米級”的精確控制下，“領(lǐng)航號”掘進里程已經(jīng)突破11公里，安全穿越了各重大風險區(qū)域，創(chuàng)下單日28米、月度718米的掘進紀錄。

豎井掘進 創(chuàng)世界紀錄

當“領(lǐng)航號”穿過茫茫江底，需要抵達一口“接收井”內(nèi)進行檢修、保養(yǎng)和升級，保障設備持續(xù)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。這個“接收井”便是位于長江南岸太倉浮橋鎮(zhèn)灘涂上的2號豎井，它相當于“領(lǐng)航號”的“休息站”和“服務區(qū)”。因此，2號豎井不是“可選項”，是必須按期完成的“生命線”。

傳統(tǒng)方法建造接收井風險大、工期長。為了攻克這個難題，中鐵工程裝備集團有限公司與中鐵隧道局集團有限公司決定聯(lián)合研制一臺能智能掘進、安全性高的豎井掘進機。因此，世界最大直徑豎井掘進機——“啟明號”應運而生。

崇太長江隧道2號豎井施工現(xiàn)場，露出水面的“啟明號”。攝影 陳建/人民畫報

中鐵隧道局崇太長江隧道項目副經(jīng)理傅博偉向記者介紹了“啟明號”身上的諸多“科技亮點”：“‘啟明號’的開挖直徑達24米，最大開挖深度75米，可承受8bar水壓。它身上搭載了多項創(chuàng)新技術(shù)，具備自主下沉、導向、環(huán)控與感知控制能力，可實現(xiàn)‘有人值守、無人操作’的智能掘進與襯砌同步拼裝?！?/p>

有人值守、無人操作”是“啟明號”智能化掘進的體現(xiàn)。傳統(tǒng)豎井掘進面臨“看不見、摸不著、測不準、控不住”的困境。研發(fā)團隊通過融合高精度傳感系統(tǒng)、智能姿態(tài)調(diào)控技術(shù)和實時沉降協(xié)同控制技術(shù)，為“啟明號”構(gòu)建了一套具備自主感知與決策能力的“智能掘進系統(tǒng)”，最終實現(xiàn)了地面監(jiān)控、井下自動作業(yè)的“有人值守、無人操作”模式，不僅徹底避免了人員在高壓高危環(huán)境下的作業(yè)風險，也大幅提升了施工精度與效率。

工作人員正在對“啟明號”進行拆機作業(yè)。攝影 陳建/人民畫報

然而，在掘進過程中，井內(nèi)情況復雜，充滿著未知數(shù)。掘進中曾經(jīng)有地下位置硬物卡滯截割滾筒的情況發(fā)生。面對突發(fā)狀況，團隊臨危不亂，第一時間進行匯報，并兩次提升主機檢修更改程序，最終實現(xiàn)了掘進速度不降反增。

2026年1月13日，“啟明號”順利始發(fā)；1月30日，2號豎井順利貫通，“啟明號”也實現(xiàn)了當月始發(fā)、當月完成掘進任務（56.08米）的目標，創(chuàng)造了高鐵豎井掘進機直徑最大、速度最快的新紀錄。“這背后離不開我們這支平均年齡不到28歲的青年隊伍——中國中鐵隧道局‘江海先鋒’青年突擊隊的拼搏與努力。我們的目標是掘出‘中國速度’！”傅博偉說道。

“啟明號”工作人員 攝影 郭莎莎/人民畫報

2號豎井的順利貫通，同時也為崇太長江隧道“領(lǐng)航號”盾構(gòu)機的接收、二次始發(fā)及全隧貫通奠定基礎。

攝影 | 陳建 郭莎莎

撰文 | 曹夢玥