科技日报讯 记者8月26日从中国岩石力学与工程学会水下隧道工程技术分会获悉，随着开挖直径17.5米的“山河号”盾构机刀盘破洞而出，济南黄岗路黄河隧道盾构段日前顺利贯通。该工程由济南城市建设集团投资建设，中铁十四局承建。
中国工程院院士钱七虎认为，作为世界最大直径水下盾构隧道，济南黄岗路黄河隧道的建成具有里程碑意义。
济南黄岗路黄河隧道全长约5.75公里，其中盾构段长约3.3公里，其先后下穿黄河大堤、黄河等敏感地区，最深覆土厚度达49.2米，最大水土压力6.3巴，相当于一个人手掌大小的面积上承受两个成年男子的重量，掘进过程中沉降控制要求高，施工难度大。
中铁十四局项目盾构经理薛永超介绍，该隧道盾构机施工面临诸多挑战，其长距离穿越粉质黏土、胶结砂层等叠合地层，如同穿越“黏糕”，刀盘极易结“泥饼”。同时，区间段2000米范围内，不规则分布着大小不一的钙质结核，极易造成刀具磨损和卡泵现象。
为该工程量身定制的“山河号”盾构机，创新应用大开口率带压复合型刀盘，装配自主研发的金刚石刀具、碎石机、双管路液压采石装置，搭载智能化装备系统，打造盾构掘进的“智慧大脑”，实现全流程感知、预警与智能决策。在黄河之下，工程首次实现了全程3.3公里连续盾构掘进不换刀，破解了不良地质带来的施工难题。
由于盾构机开挖面积达240平方米，每掘进1环就会产生1200立方米泥浆。如何处理巨量泥浆？中铁十四局项目现场负责人周祥说，公司首创“絮凝+提浓+压滤”系统组合工艺，使每日泥浆处理效率提高50%，将滤饼含水率降低至30%以下，实现泥浆高效处理以及尾水的循环利用和零外排。
此外，针对特大断面管片上浮技术难题，团队应用第四代同步双液注浆技术，短短30分钟就能初步凝固并形成早期强度，为隧道穿上一件坚固的“金钟罩”。
据了解，团队先后攻克开挖面稳定控制、穿越悬河大堤沉降控制等28项技术难题，实现最高日进尺18米、月进尺426米，创造了17米级盾构施工的世界纪录。
