世界首套三元混合气盾构机启用 助力我国最长海底高铁隧道建设

近日，我国自主研发的全球首套“三元混合气”盾构带压换刀与检修系统，成功应用于世界最长海底高铁隧道——甬舟铁路金塘海底隧道的建设中。这一重大技术突破，标志着我国在盾构机超高压密闭空间作业领域已达到世界领先水平，为穿越极高水压、复杂地质的隧道工程提供了可靠的中国方案。

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作为甬舟铁路全线关键控制性工程，金塘海底隧道全长16.18公里，其盾构段长达11.21公里，是目前全球里程最长、建造难度最大的海底高铁隧道。工程采用两台超大直径盾构机，分别从宁波与舟山两端相向掘进，最终需在海底实现毫米级高精度对接。隧道最大埋深达海平面以下78米，最高水土压力值超过0.85兆帕，这一压力环境已远超常规压缩空气作业0.5兆帕的安全极限，对人员舱内作业安全提出了前所未有的挑战。

攻克超高压环境人员安全难题

为破解这一世界级施工安全瓶颈，项目团队创新性地引入深海饱和潜水技术理念，成功研发出氦氮氧“三元混合气”盾构带压作业系统。该混合气体由氦气、氮气和氧气经过科学配比调和而成。其中，低密度、高扩散性的氦气是关键，它能有效避免作业人员在极端高压下发生“氮麻醉”或“氧中毒”等职业健康风险，为深海高压舱内作业构筑起一道至关重要的生命呼吸保障。

模块化系统实现高效持续作业

据项目技术负责人透露，该套系统高度集成化，囊括了智能配气与稳定供气两大核心单元，共包含配气枢纽、供气控制台、专用呼吸面罩等113个功能模块。其工作压力范围覆盖0.5至1兆帕，可精准匹配海底隧道超高压工况需求。在作业能力上，系统单次可保障3名技术人员同步进舱施工，单次持续作业时长可达60分钟，通过科学的多班组轮换机制，能够支撑盾构机24小时不间断掘进与维护需求。

相较于传统带压进舱工艺，该系统的突出优势在于大幅提升了作业效率与灵活性。它省去了传统工艺中耗时耗力的前置大型驻舱搭建环节，从而极大缩短了盾构机刀盘检修、刀具更换的作业窗口期，为整体工程工期控制赢得了主动。此次成功应用，不仅为金塘海底隧道这一超级工程的顺利推进提供了坚实保障，也为未来国内外高水压、复杂地层条件下的长大隧道建设提供了可复制的技术范本，充分彰显了中国基建在高端隧道施工装备领域的自主创新与制造实力。