长江水下隧道将建成:高铁穿越不减速 时速350公里将破世界纪录

撰文: 当代中国
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长江入海口江面水下89米深处,高铁以时速350公里通过隧道,这将成为崇太长江隧道的真实未来。崇太长江隧道不仅是是中国“十五五”重大工程,也是全球首条高铁穿江不减速且时速最高的隧道。

高铁穿越长江不减速

建造隧道的高铁盾构机“领航号”入水施工两年,在2026年3月底终于成功“上岸”,完成了崇太长江隧道水下段11.18公里的施工任务。(网上图片)

崇太长江隧道位于长江入海口,连接上海市崇明区(北岸)和江苏省太仓市(南岸),建成后将实现高铁穿越长江不减速的壮举,南通到上海的通行时间也会缩短一半,最快约40分钟可达。同时,还将改写崇明岛不通高铁的历史,让崇明到上海宝山站只需要17分钟,进一步缩短长三角城市群的时空距离。

隧道全长14.25公里,拿下全国乃至世界多个“之最”,是长江水下最深的隧道(最深处距水面89米)、世界高铁盾构隧道独头掘进距离最长。不仅是最高时速的穿江隧道(设计时速350公里),也是全球首条穿江不减速的隧道。

上海至南京至合肥高铁线路示意图,右侧红框内为崇太长江隧道位置。(网上图片)

为甚么选择隧道而不是桥梁?

如今,长江上已建成和在建的桥梁已经超过200座,但隧道仅十余条。为何到了入海口这里,选择隧道而非更常见的桥梁呢?

首先,隧道从江底穿过,不建桥墩,就不会占用长江入海口船舶通行的黄金航道,也不会破坏河床。其次,隧道可以避免江面强风、暴雨等恶劣天气对高铁运行的影响,隧道内高铁能以350公里/小时全速通过,而大跨度桥梁通常需要限速。

崇太长江隧道内景。(网上图片)

再者,该水域是长江刀鲚国家级水产种质资源保护区,隧道在岩层施工,对水体和江底生态的扰动远小于桥梁,能最大程度保护生态。此外,隧道施工可以减少地方拆迁,对当地居民影响较小。

总的来说,隧道不挡船、不受天气影响、不降速、不扰生态和居民。这是一个技术、经济、运营上的综合最优方案。

在长江水下建隧道有多难?地质和生态都要兼顾

崇太长江隧道使用盾构式(钻挖式)的建造隧道方法,在长江水底地层内进行封闭式施工,面临不少挑战。

崇太长江隧道纵剖示意图。(网上图片)

首先是巨大的水压。隧道最深处位于江面下89米,承受水压高达0.9兆帕,相当于在指甲盖大小的面积上压了9公斤重物。更危险的是,江底的地质情况极其复杂,要面对坚硬的钙质胶结岩和富水含沼气地层等。

在这种极端的自然环境中修建隧道,要用到巨型盾构机。中国自主研发的“领航号”,为穿越长江量身定制,是世界上直径最大的高铁盾构机,刀盘直径为15.4米,约5层楼高。

领航号刀盘直径为15.4米,约5层楼高,是世界最大直径高铁盾构机。(视觉中国/当代中国授权)

盾构机全称为“全断面隧道掘进机”,是遁地钻山、穿江越海的利器,被称为“钢铁穿山甲”。盾构机通过刀盘旋转,切削隧道工作面的岩土层,一边开挖一边拼装隧道支撑管壁,形成一条成型隧道。

领航号不仅有顶尖的硬件设备,还搭载了世界“最强大脑”——I-TBM(智能掘进控制)系统。通过全系统算法控制,成功实现了无人化智能掘进。

另外,上文提到,崇太长江隧道还会经过刀鲚国家级水产种质资源保护区,而且崇明岛是世界级生态岛。因此,建隧道除了要解决硬件上的困难之外,还要考虑生态保护的问题。

建设团队成熟运用泥水分离、电瓶车运输、污水循环利用等技术,在长江生态敏感区推行“浆不落地、渣不落地”的绿色施工技术,将施工对江底生态和珍稀鱼类的影响降到最低,同时实现资源循环利用。

领航号盾构机内的管片运输轨道。(网上图片)

为甚么要建崇太长江隧道?

崇太长江隧道背后是一项宏大的国家战略——建设“沪渝蓉沿江高速铁路”(沿江高铁),起自上海宝山站,途经江苏、安徽、湖北、重庆、四川,止于成都站。沿江高铁全线按350公里/小时的高标准建设,建成后,上海到成都的高铁旅程将从12个多小时缩短到7小时以内。

崇太长江隧道就是这条国家战略大动脉上的关键控制性咽喉工程。

沿江高铁路线图。(网上图片)

贯通沿江高铁被纳入“十五五”规划纲要的109项重大工程项目。它也是“八纵八横”高速铁路网中的东西向主通道之一,全长大约2,100公里,串联起长三角、长江中游和成渝三大城市群。同时,又将沿线20多座中小城市首次接入国家高铁网。

沿江高铁的建设,带动了超过200台套盾构机、造桥机等大型设备研发定制,一台台“大国重器”应运而生。钢轨铺设又带来了57万吨高强度特种钢的销售订单。就连拼装隧道的混凝土预制件,也催生出了一家智能制造工厂。整条沿江高铁的总投资超过5,000亿元(人民币,下同),预计将会带动上下游行业增加值增长近1.5万亿元。

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