填补世界空白的“大国重器”正式上岗！

2026-07-16 20:15:19 [热点] 来源：水星网

今天（8日），大国重器一项填补世界空白的填补“大国重器”正式上岗！我国自主研发的世界式上全球首套盾构超高压“三元混合气”带压作业生命支持系统，正式投用到甬舟铁路金塘海底隧道的空白建设中。在这个海下78米的大国重器“超级工程”里施工，最大的填补挑战不是黑暗，而是世界式上压强。这里的空白水土压力相当于手掌上站着一头一吨重的大象。

海底施工，大国重器比如，填补给盾构机更换刀具时，世界式上需要潜水作业。空白潜水员背的大国重器气瓶里面是压缩空气，也就是填补氧气+氮气+氦气的组合。但高压下的世界式上氮气融入体内，会造成醉氮，严重者会头晕眼花、反应缓慢、失去判断力等。而高压下的氧气，如果呼吸时间太长，则会造成氧中毒。

这套带压作业生命支持系统，能科学地动态配比氦气、氮气和氧气比例，精准筑起一道生命呼吸屏障，有效解决盾构机超高压进舱更换刀具的世界公认难题。

这项全球首创的“中国方案”，究竟是怎样在深海高压下供氧的？它又将如何助推世界级工程打通海底禁区？

工作人员正在调试甲板减压舱系统

金塘海底隧道是甬舟铁路控制性工程，横跨浙江宁波与舟山之间的金塘水道，全长16.18公里，盾构段长11.21公里，为世界最长海底高铁隧道。项目建设采用两台超大直径盾构机，分别从宁波、舟山两侧同步始发、相向掘进，在穿越高水压及多种复杂地层后，在海底实现高精度对接。

不过，盾构机超高压进舱更换刀具作业是世界公认的难题。

中铁十一局甬舟铁路项目党支部书记殷鹏程：传统压缩空气进舱作业的安全压力上限为5.0bar，而金塘海底隧道最大埋深位于海平面下78米，最高水土压力达8.5bar，相当于成年男子手掌面积需承受近一吨的重量。我们是承担舟山侧6270米盾构施工任务，同时也是跨界借鉴深海潜水技术，研发出适用于盾构施工的氦氮氧“三元混合气”带压作业生命支持系统。

从2024年技术设想提出到最终落地，研发团队联合国内顶尖科研力量稳步推进。中铁十一局甬舟铁路项目机电副经理简志华介绍道，团队先后与上海交通大学、交通运输部烟台打捞局等专业机构开展咨询合作，引入深海潜水成熟经验，并邀请中国工程院院士钱七虎等权威专家反复论证，最终确立了“三元混合气”饱和带压进舱作业的技术路径。

中铁十一局甬舟铁路项目机电副经理简志华：“三元混合气”由氦气、氮气、氧气按人体在高压环境下生存的科学配比而成。其中氦气密度低、扩散快、安全性高，能有效防止高压环境下作业人员出现“氮麻醉”“氧中毒”等风险，为深海超高压环境下的生命维持筑起可靠的呼吸屏障。

作业人员甲板舱减压

那么这套生命支持系统都有哪些模块组成？又是如何来满足金塘海底隧道超高压工况的？

中铁十一局甬舟铁路项目机电副经理简志华：我们这套生命支持系统涵盖配气、供气两大关键模块，集配气枢纽、供气枢纽、人体呼吸器、甲板减压舱、压力监测与流量控制等100多个子模块于一体，采用全自动与手动控制相结合的方式运行，精准适配5.0bar至12bar中高压作业区间。特别适合埋深大、水压高的盾构隧道工程，像穿江、越海这类的高风险施工段。

中铁十一局甬舟铁路项目总工程师匡新宇告诉中国之声记者，与传统方案相比，这套系统无需搭建大型前置驻舱系统，大幅缩短了检修作业周期。轻量化设计便于运维，进舱人员经专项培训取证后就能上岗。

中铁十一局甬舟铁路项目总工程师匡新宇：“三元混合”采用舱外供气，二次减压方式进行，换刀作业期间，进舱人员佩戴专用混合气体呼吸器，由舱外管路供气，舱内主动回收呼出气体。作业人员先在加压舱加压至设定的压力，随后依次穿越盾构机人舱、气垫仓、泥水仓，抵达刀盘背后，开展检修换刀作业。作业完成任务后，人员严格遵循科学的减压流程，依次通过人舱、甲板减压舱，进行二级减压后安全出舱。该系统单次可支持3人同步进舱作业，每次持续60分钟，通过两组人舱配合可实现24小时连续作业，单日最高可更换4把刀具。模块化结构设计便于快速适配不同水压及复杂地层的盾构施工场景。

中铁十一局甬舟铁路项目党支部书记殷鹏程表示，投用前，已有过数百次模拟演练和实地测试。

中铁十一局甬舟铁路项目党支部书记殷鹏程：团队已在5.9bar至7.5bar不同压力条件下成功开展实验，并在海底实际工况中完成200余人次安全进出舱作业验证，为技术正式投用奠定了坚实基础。