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重大进展!国产首台15米级盾构成功穿越 “世界级挑战性工程”

来源:猛犸新闻·东方今报 2020-08-08 10:03:43
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  猛犸新闻·东方今报首席记者 梁新慧 萌友 董超雯

(国产首台15米级超大直径泥水盾构成功穿越汕头海湾)

  8月7日上午8时,广东省汕头市海湾隧道北岸盾构接收井,在2米深的海水下,伴随着“中铁306号”刀盘缓缓抵达接收井,宁静的水面泛起阵阵涟漪,施工现场响起一片欢呼声,“世界级挑战性工程”——汕头海湾隧道西线正式贯通。该工程的顺利贯通,标志着在国家“863”计划的强力支撑下,中铁装备联合中铁隧道局、中信重工研制的国内首台15米级超大直径盾构机,成功穿越汕头海湾,掀开了我国跨江越海隧道建设新篇章,对未来中国及世界海峡隧道建设具有重要意义。

(国产首台15米级超大直径泥水盾构成功穿越汕头海湾)

施工难度大,超级工程“呼唤”大国重器

  汕头海湾隧道位于海湾大桥和礐石大桥之间,由海底隧道、南滨南路立交及北岸接线工程组成。这是目前我国最大直径越海盾构隧道,是我国首条兼具城市道路与一级公路功能的水下盾构隧道,同时也是中国第一条地处8度抗震设防烈度区的超大直径海底盾构隧道。

(汕头海湾隧道外景)

  汕头海湾隧道具有“大、高、硬、浅、险”等特点。“大”是指采用的泥水盾构机直径为15米级,属于超大直径;“高”是指其处于高地震烈度区,达到8度;“硬”是指岸上段孤石和海中基岩段,岩石的强度高;“浅”是指盾构机上方覆盖层厚度薄,没有达到通常要求的盾构机直径一倍以上;“险”是指海湾隧道处于软硬不均地层,地质复杂,施工难度大,安全风险高。

  由于施工综合难度和风险首屈一指,为国内最具挑战性的超大直径海底盾构隧道工程之一,曾被钱七虎、孙钧、周福霖等院士称为“世界级挑战性工程”。

(中铁装备技术服务团队为国产首台15米级超大直径泥水盾构保驾护航)

  汕头海外隧道全长6680米,双向六车道,其中海底盾构施工段长3047米,分为东、西线两座隧道。分别采用2台直径为15.01米和15.03米的超大直径盾构机施工。

(中铁306号盾构机内景)

  其中,中铁装备为汕头海湾隧道西线项目量身定制了一台超大直径泥水平衡盾构机,其刀盘直径达到15.03米,这是我国自主设计制造的第一台15米级超大直径泥水平衡盾构。

  超大直径泥水平衡盾构具有对周边环境影响小、工厂化作业程度高、地面沉降控制精度高、安全快速的特点,在我国一系列的跨江越海隧道施工中有着独特优势,是“中国制造2025”规划中重点发展的高端装备。此前,超大直径泥水平衡盾构的核心技术一直被国外品牌的长期垄断,为了改变这种受制于人的局面,中铁装备组织优势研发团队,并联合中铁隧道局集团、中信重工,攻关突破多项核心技术。这台设备集合了超高承压能力系统集成设计、常压换刀刀盘技术、伸缩摆动式主驱动技术、双气路压力控制技术、智能化程度高五大创新点,填补了国内关于超大直径泥水平衡盾构研制的空白。

历时651天,国之重器屡破纪录

(中铁306号——我国自主研制的首台15米级超大直径泥水盾构——用于汕头海湾隧道)

  “中铁306号”全长138米,总重量达到4100吨,仅刀盘就重达600吨,是真正的“巨无霸”。

  为了把这个庞然大物运输到现场,中铁装备把盾构机刀盘分成13块,壳体分成了10块,尾盾分成了4块,盾构机整体大大小小分成了上万块零部件,运送总计用了150多辆大型运输车。在现场又前后历时三个月,才将盾构机组装起来,并具备掘进条件。

  自2018年10月始发以来,“中铁306号”在掘进过程中遭遇了诸多困难和挑战:盾构机上方覆盖层厚度薄,地质复杂,孤石成群,隧道处于软硬不均地层,给设备带来了严峻的考验。但在掘进期间,这台盾构机创下最高月进尺460米,日进尺25米,周进尺150米的好成绩,不仅刷新了国产超大直径泥水平衡盾构机的施工掘进纪录,也创造了汕头海湾隧道全线隧道的月掘进纪录。

(国产首台15米级超大直径泥水盾构成功穿越汕头海湾)

  自2018年10月26日始发,至2020年8月7日成功贯通,“中铁306号”在孤石、基岩、8度地震烈度区等施工禁区,历时651天,成功绘出一道长达3047米的海底长虹,创造了国产高技术装备铸造超级工程的新纪录,也掀开了我国跨江越海隧道建设新篇章,对未来中国及世界海峡隧道建设具有重要的指导意义。

  据了解,汕头地处广东省东部,限于四面环山,汕头市区成岛状分离,自古以来无法便捷实现各区互通互联。特别是国内唯一一座内陆海湾——苏埃海湾将汕头分割为南北两岸。上世纪90年代,汕头就建成了海湾大桥和礐石大桥,但已远远不能满足通行需求,更兼台风、暴雨季节的封桥禁行,人们隔湾相望,交通极为不便。

(隧道建成内景)

  汕头海湾隧道连接汕头南北两岸,建成后为双向六车道,主线设计行车速度60公里/时,内部空间分为三层,顶部为排烟通道,中部为三车道行车层,底部为救援通道及管廊,形成一条全天候双向六车道过海通道,成为连接汕头中心城区南北两岸的重要交通工程。

  汕头海湾隧道将于2021年亚青会举办前实现通车,届时,该隧道将成为汕头市第三条过海通道,能够全天候保障内海湾交通畅通,助推汕头打造高水平全国性综合交通枢纽,创造和提升汕头城市价值的重大交通民生工程,对促进“一湾两岸”发展格局,突出粤东中心城市地位具有重要意义。

责任编辑:兰明群
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