□苏报驻常熟记者 陈洁

11日，由常熟企业中交天和机械设备制造有限公司研制的“金核号”盾构机顺利下线。这台泥水平衡盾构机将服役于宁波首条海底盾构公路隧道——S202象山石浦港海底隧道，也是目前国内最长的穿越全淤泥质软土地层的海底盾构公路隧道。

海底淤泥软得像豆腐，“金核号”就是为这块“豆腐”量身磨出的一根“钢针”。隧道建成后，石浦到鹤浦的车程将从近50分钟缩短至约5分钟，让沿线约10万居民实现“15分钟上高速”。

三公里“豆腐块”每一步都可能踩空

这条隧道北起石浦高速连接线石浦收费站东侧，下穿兴港路、石浦港，南至鹤浦镇石三线，盾构段长3105米。盾构机要穿过的是淤泥质黏土、粉质黏土和黏土——说白了，就是又软又湿还特别“敏感”的海底烂泥，强度低、含水高，稍稍一扰动就变形。建设者的比喻很直白：“相当于在豆腐里打洞。”

盾构机则像一条“钢铁巨龙”：前面刀盘啃土，后面一环环拼上混凝土管片，给隧道穿上“衬衣”。泥水平衡，就是用泥水压力顶住开挖面，不让软土塌下来，同时把渣土带出去。

然而，盾构机在这样的“豆腐块”里施工，难就难在“没处借力”：四周都是软的，稍一用力就可能陷下去、偏出去、顶破洞。

数字更直白：隧道底最大覆盖土深33.5米，最大水深46米，最大水压力0.48兆帕，隧道顶距海底最小仅9.55米。浅覆土、高水压、长距离、软土地层，四重压力叠在一台盾构机上。

由此衍生出的四类工况风险更为施工带来了考验：浅覆土与软弱地层中，管片上浮、错台开裂、冒顶喷浆；黏土地层里，结泥饼、糊刀、滞排；下穿公路与航道构筑物时，沉降控制要求极高；长距离、高水压掘进，直接考验关键部件寿命与密封承压能力。

硬岩里，盾构机是在“啃石头”；到了这里，更像在烂泥里走路，脚下没有实地。海底没有退路，只能一次做对。所以，“金核号”从设计之初，就不是一台“通用款”盾构机。

给“软骨头”配一副“硬牙口”

为啃下这块“软骨头”，中交天和从画图纸那天起就照着工况“对症下药”。刀盘直径13.73米、整机长125米，总功率6000余千瓦，推力、扭矩留足余量，耐压扛得住海底高压；盾尾装了五道密封刷，等于给机器套上五层“防水靴”。

软泥里最怕管片“浮起来”。中交天和的办法是边钻边往管片背后灌双液浆，两种浆液一混合就迅速凝固，把管片牢牢“钉”在地层里。碰上难走的区段，速度降到每分钟只有几毫米，用慢换稳。

黏土里最怕刀盘“糊住”。刀盘中心有一套独立冲刷系统，高压泥水不停冲刷面板，像给刀盘“洗脸”，把泥饼打散；舱底循环泵一直搅动，不让渣土沉底；管路能预判堵塞，还能反向冲洗；碰上大块孤石，舱底破碎机先“嚼碎”再运出去；分流器像筛子，把大粒径砾石挡在泵外。从刀盘到泵口，防泥饼、防滞排、防堵管、防损泵，一环扣一环。

3105米的海底施工是场“长跑比赛”，耐磨和密封是“命门”。刀盘按“一次下井、全程不换刀”设计，刀具高低分层，前排磨钝了，后排接着切削；易损件模块化，坏了就换，切削不留死角；刀盘、盾体、泥水管路都加了耐磨层；主轴承按最极端工况校核，寿命够跑完整条隧道。盾尾五道密封刷埋着监测线路，磨到第几层，中控屏看得见；气垫舱像“稳压罐”，把开挖面的压力波动摁住。

一套设计“组合拳”，让“钢针”穿“豆腐”成为可能。

从“人盯仪表”到“自己寻路”

设计这台“金核号”的中交天和，落户常熟已有16年，累计设计制造掘进装备超700台套，累计掘进里程超880公里，产品应用于国内40余个城市，远销10余个国家和地区。

从国内首台套超大直径盾构机“天和号”打破国外垄断，到全球首创压注工法新型TBM“天山号”“胜利号”贯通世界最长高速公路隧道天山胜利隧道，30余项世界纪录和国内首创，写下了这家常熟企业从跟跑到领跑的轨迹。

此次的“金核号”，中交天和持续以创新驱动赋能产品升级。“‘金核号’有了自己的‘脑子’。”中交天和总工程师杨辉介绍，以往盾构启动，操作人员要逐一核对十几个系统、逐项开机，在控制面板间来回奔走，如同飞机起飞前逐项核查清单；如今轻点按钮，冷却水、液压、润滑、刀盘、出渣系统依次自动启动，几分钟就进入掘进状态。

记者了解到，掘进过程和管片拼装也都“脱了手”。过去依靠操作人员紧盯仪表、手动调节油缸，现在系统自主规划平滑掘进线路，实时计算推力大小并分配至各组油缸，泥水系统在停机、旁通、掘进、冲洗工况间自动切换；拼装机依托视觉相机与激光定位感知管片位置姿态，自主规划运动轨迹，完成抓取、对位、安放，完成后接缝严丝合缝。

“从‘在豆腐里打洞’到‘自主寻路前行’，它标志着盾构无人掘进从理论走向工程实景，是中国盾构由机械化迈向智能化的重要里程碑。”杨辉说。

按计划，“金核号”将于12月底进场组装调试，项目将于2028年建成通车。