突破萬米！長江水下，有一條又大又聰明的“彩虹大道”

長江水下89米是怎樣的世界？

是昏暗無光、潮濕憋悶？

在多數人想象中的確如此 ，

但在上海崇明，

長江之下卻藏著一條

“彩虹大道”！

這里是我國目前

建設標準最高、規模最大、掘進距離最長的

世界級高鐵越江隧道

——滬渝蓉高鐵崇太長江隧道，

綿延數公里的隧道內，

每隔500米便裝設

藍、紅、綠、黃、白五色燈帶。

行駛在平整的箱涵路面上，

兩側的LED燈帶如流光飛逝，

如同在長江水下

畫出一道道“彩虹”。

近日，

“彩虹”之下又有喜事——

由中國中鐵自主研發制造的

世界最大直徑高鐵盾構機“領航號”

掘進突破10000米大關！

這是全球15米級直徑盾構機

首次實現一次連續掘進10000米，

距離長江南岸僅剩1300米。

如今，“領航號”正向

時速350公里高鐵過江的夢想

發起“最后一公里”的沖刺。

“領航號”掘進突破萬米大關，

意味著什么？

和小新一起了解

這項突破背后的技術實力！

01

超級難題

“領航號”盾構機正在建設的

崇太長江隧道，

是滬渝蓉高鐵的關鍵控制性工程，

全長超過14公里，

其中盾構段約13.2公里，

設計時速350公里。

崇太長江隧道

堪稱隧道工程界的“超級難題”，

需要穿越長江水下

最深約89米的地層，

并安全通過大堤、主航道等重要區域，

集四大世界級指標于一身，

技術難度與工程風險極高：

1.長：獨頭掘進11.325千米

2.大：刀盤直徑15.4米

3.高：水下行車速度350千米/小時

4.深：長江水下最深89米

因此，中國中鐵為這項世界級工程

量身打造了“領航號”。

它的刀盤直徑達15.4米，

整機長度約148米，

總重約4000噸。

沿已成型隧道向深處前進

約30分鐘后，

便抵達“領航號”所在的掘進面。

重達4000噸的巨無霸正在勻速旋轉，

將江底泥沙逐步切削，

通過“一白一黃”兩根管道

及地面泥水處理系統，

完成泥水循環，

實現“渣土不落地、泥漿自循環”。

每推進2米，

“領航號”就會同步拼裝，

確認姿態數據無誤后，

拼裝機器人猶如靈活的“手”，

精準抓取重達16噸的弧形混凝土管片，

到達指定位置。

在長江底下挖隧道，

每前進一米都不容易。

頭頂是幾十米深的江水，

最大壓力處相當于每平方米

要承受近百噸的重量；

沿途還要小心翼翼，

避開大堤、生態保護區、

主航道這些敏感區域，

就像蒙著眼睛

在復雜的地質結構里穿針引線。

讓這么大直徑的盾構機，

在如此復雜的環境下

一次性連續推進一萬米，

這在世界工程史上還是首次。

02

超級大腦

“領航號”能做到這一點，

靠的不僅是力氣大，

更靠一個聰明的大腦——

中國中鐵為它搭載了一套

智能buff。

中鐵隧道局隧道掘進機

及智能運維全國重點實驗室

自主研發的

“智能掘進腦”I-TBM系統

為“領航號”裝備了世界領先“大腦”，

實現“有人值守、無人操作”的

常態化應用。

簡單來說，

它自己能根據前面的地層情況

自動調整掘進的力道和速度，

像老司機開車一樣保持平穩；

管道里的泥水壓力和出渣量

也能自己控制平衡。

很多時候，

它自己操作比人工更穩、更精準。

整個掘進過程中

I-TBM智能系統全程“盯崗”，

實時監測掘進姿態與水壓變化，

數據同步傳輸至地面調度指揮中心，

實現毫米級精準控制，

這種人機協同作業模式，

讓萬米掘進既高效又安全。

該系統也助力“領航號”

創下了15米級超大直徑盾構

日掘進28米、

月掘進718米的世界紀錄。

03

超級天團

“領航號”的萬米穿江，

離不開“硬核技術”的支撐，

更得益于一支

頂尖科創團隊的保駕護航。

此前，小新曾隨

“走進新國企·科技創新主力軍”融媒體采訪團

專程探訪過崇太長江隧道項目，

并被這支地下“開路先鋒”的攻堅故事

深深打動。

“在長江入海口建隧道，

就像在流動的絲綢上繡花。”

中鐵隧道局崇太長江隧道項目

總工程師李斌說。

“我們需要一臺

能夠應對各種極端條件的智能盾構機。”

在項目啟動會上，

中鐵隧道局崇太長江隧道項目經理許維青

提出了核心需求，

“它不僅要‘強’，

能獨頭掘進10公里以上；

還要‘穩’，

能抗住長江水下最大埋深水壓；

更要‘聰明’，

能實時感知周圍環境并自主調整。”

為了在水下“看得見，摸得準”，

項目團隊聯合中鐵隧道局

國家重點實驗室等單位，

分析成千上萬組地質數據，

全自主研發“智能掘進控制系統”，

配備集智能掘進、同步推拼、

智能拼裝、超前地質預報、

泥水倉可視化、盾尾密封安全預警、

設備狀態在線監測等智能系統，

并成功應用在“領航號”上。

如今，這個“鋼鐵巨龍”身上，

凝聚了中國制造和人工智能領域的

最新成果。

隨著隧道掘進長江深處，

“長距離掘進精度控制”成為巨大挑戰。

在黑暗的江底，

盾構機猶如“蒙眼巨獸”，

極易產生航向偏差，

若不能實現姿態控制，

將導致管片錯臺、滲漏

甚至結構失效。

傳統盾構機

在長距離、高水壓、復雜地層中

易出現刀具磨損劇烈、姿態控制失準、

推進效率低下等問題，

且依賴人工經驗調整，

風險高、精度低。

項目團隊自開工伊始

便成立專項技術攻關組，

他們系統分析沿線上萬組地質數據，

構建了“天—地—洞”一體化智能測控網絡。

洞外，

建立基于“北斗高精度定位系統”的基準網

實時解算衛星信號，

將坐標精度提升至毫米級；

洞內，

在盾構機關鍵部位

布設“光纖慣導+激光靶標”融合系統，

每秒采集上千組姿態數據，

實現“在長江底下繡出一條筆直的金絲”。

當“領航號”盾構機以智能自適應系統

平穩穿越軟弱淤泥層后，

真正的“地獄模式”才剛拉開序幕——

一段超高水壓、全透水性粉細砂地層，

像一道無形的天塹

橫亙在長江主航道下方。

“這里的粉細砂顆粒細如面粉，

水壓相當于

每平方米承受8.5頭大象的重量”，

項目生產副經理劉建平在技術交底會上

用激光筆指著三維地質圖說，

“更危險的是，在超高水壓下，

砂層極容易發生‘液化流沙’，

盾構機一旦失衡，

前方掌子面就會像沙漏一樣潰散，

江水可能瞬間倒灌。”

面對埋深89米（0.9兆帕）極高靜水壓力

及全線最復雜地質的隧道區間，

項目團隊科學制定了

“材料—結構—智能”三位一體

多層級應對方案。

首創高穩定性同步注漿材料，

為管片披上“定沉衣”，

形成均勻、密實的管片外圍保護層，

從根本上抑制管片上浮；

增設第六道盾尾密封系統（五層油脂密封），

構建起“固若金湯”的超級防水屏障；

科學分析并掌握潮汐規律，

通過智能監測與數據分析，

實時智能調整掘進速度、推力、

注漿壓力等關鍵參數，

實現對隧道線形與工程質量的精準控制，

確保隧道在動態水壓下“穩如磐石”。

如今，

項目建設者正與院士專家團隊攜手，

駕馭“地下蛟龍”

以毫米級的精度向前掘進，

如穿針引線般，

在江底繪出一道

融合經濟動脈與科技硬實力的交通軌跡。

夜色中，

崇明島與太倉市的燈火隔江相望，

不久之后，

它們將被一條地下長龍緊密連接，

長江經濟帶的交通脈絡，

將被進一步打通。

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責任編輯丨陳婷

校對丨程鏡睿 葛瑞蒂

執行主編丨劉海草 張灝然