大连地铁5号线跨海段施工横穿梭鱼湾，复杂的地质地貌和施工条件使得该工程成为破解世界级难题的超级工程。如何解决世界级难题?中铁工程装备集团专门设计研发了一台“超级装备”——盾构机“海宏号”。这个全长米、直径12.26米的巨无霸式装备已于7月5日通过验收，并将于10月正式始发。昨日，记者来到中铁装备大连生产组装基地，近距离接触到这台世界上现有功能最全、技术最先进的盾构机。
为地铁5号线量身打造超级装备
在大连长兴岛的中铁装备大连生产组装基地车间里，最引人注意的便是放置于场地中央的一台盾构机：米长的硕大身躯比足球场还长了一截，直径12.26米的刀盘相当于4层楼高，整体重达吨，分为1节刀盘和7节配套装备，其中仅刀盘重量就达到吨。
这台盾构机的每个环节都是专门为大连地铁5号线跨海段施工量身打造的，甚至在4层楼高的刀盘上，还印有蓝色的大连地铁标志，而白色的刀盘上点缀着的蓝色线条，也寓意了大连的碧海白云。
“我们整个设计团队有20多人，设计工期就有6个月。去年5月开始制造，历时一年多时间，终于成功下线。”中铁工程装备集团设计研究总院的张国良是这台“庞然大物”的总设计师，他告诉记者，这是世界上现有功能最多、技术最先进的盾构机。
这台盾构机被命名为“海宏号”，“‘海’就意味着大连、大海，‘宏’则是学术上的一个概念，就是指许多种功能集纳于一身。”张国良说，“海宏号”就像是一块电路板，在上面集成了许多高科技技术。“打个比方，它就像是电影里的特工汽车。”张国良笑着说，“海宏号”可以伸出一个超前钻头钻探，可以发出地震波探测地质情况，“车头”还可以伸缩旋转，可以粉碎石渣等等，而这些都是针对地铁5号线施工特点设计的。
超级装备如何破解世界难题？
在现场，张国良带着记者走进了“海宏号”内部，详细讲解了每个环节的主要功能，更介绍了这台盾构机如何来解决施工中的那些世界级难题。
工人和技术人员正在工作
难题1
在近50米深的海底掘进，水土压力高，施工人员带压作业，有风险效率低。
破解：设计常压刀舱，让施工人员在常压状态下更换刀具。“这是这台盾构机最先进的地方。”张国良特地带记者走进刀舱，在狭小空间里，刀具都安装在刀筒内，可提出刀筒，升起阀门，更换刀具，整个流程中操作人员都可在刀舱内完成。“以往，换刀要在到刀盘最前端，不但需要专业的潜水减压装置，而且在巨大的压强下，只能工作两个小时。”张国良说，通过常压刀舱的设计就可以彻底解决这个问题。
难题2
溶洞群多发，最大溶洞相当于30层楼高。尽管已进行了预处理，但仍可能存在风险。
破解：设计搭载式超前高效钻注系统及超前地质预报系统。“国内其他盾构机还没有拥有这样的系统。”张国良说，这两个系统都装置在刀盘后的1号机组上，其中超前地质预报系统可以发出地震波，对软弱带、破碎带、断层、空洞等不良地层进行探测，而超前钻注系统则可进行度的钻探，同时浇注混凝土加固，可以让盾构井平稳穿越溶洞群。
难题3
在狭小空间内更换刀具，刀盘不能活动，更换效率降低。
破解：主驱动采用伸缩摆动形式，当需要更换刀具时，可将刀盘缩回，提升换刀的便捷性，能够有效适应上软下硬地层，提升对主轴承的保护。“如果拿汽车打比方，就相当于发动机前面的装置是可以转动和伸缩的，不但更换部件变得很方便，最大限度保护轴承，同时还提高了工作效率。”张国良说。
难题4
大量泥浆混杂，传送一旦堵塞排渣不畅，就会导致作业面压力升高，作业面失稳，增加施工危险性。
破解：采用双破碎机系统提高主机段携渣能力，降低前仓滞排概率。“这套系统可将渣土粉碎的更加彻底，并配备了大功率的泵机，可迅速排渣，同时也在环保方面有所作用。”张国良说。
“海宏号”将于10月下井始发
在现场，中国中铁大连地铁5号线有限公司副总经理符昭星表示，地铁5号线火梭区间的跨海段施工是全线关键工序，是决定全线洞通的控制工程，大盾构的提前进场始发是大连地铁5号线能否如期贯通的先决条件。“这个装备是由中国中铁自主研发的，针对大连地铁5号线跨海段量身定做的装备，充分考虑到地质风险和施工人员的影响。是非常好的穿海利器。”符昭星表示，“海宏号”盾构机的正式下线和进场组装，将为地铁5号线最关键的跨海工程起到决定性作用，也为跨海段施工提供了非常好的装备。
“目前梭鱼湾南站的跨海段盾构始发施工已近完成，现场正在进行始发前的准备工作。”大连地铁5号线04标项目副经理张玉宝告诉记者，随着盾构机正式下线，也意味着盾构始发进入了倒计时。
张玉宝表示，盾构机将于近期拆卸，运送到梭鱼湾南站进行重新组装调试，然后下井掘进。“计划在7月15日进场，9月底或10月初始发。”张玉宝介绍说，将这个“庞然大物”运送到施工现场也非易事，其中吨的刀盘就要拆解成7个部分，而后面的配套装备也要拆卸成7节，最小的部件重量也高达吨。所有部件分别运往现场，再组装后整体下井。
半岛晨报、海力网首席记者王博文
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