閱讀:次 發布人:橋梁與隧道
眼前的沉管長123.5米,寬46米,高10.6米,重達6萬噸。未來它將與其他31節沉管一起組成深中通道的海底隧道部分。這也將是世界上最寬的海底隧道。
中交四航局深中通道項目總工程師 黃文慧:沉管灌水之后在淺塢區橫移到深塢區。深塢跟大海是想通的。未來沉管由深塢區直接運往海底隧道的安裝現場。
深中通道管理中心項目工程師 楊福林:未來在海底安裝的時候管節的水壓要比現在大很多,所以我們現在要進行灌水,進行水密性檢測。尤其是對兩個端封門,包括鋼殼沉管的整個本體進行水密檢測。現在已經基本上沒有任何問題。
研制人員介紹,首節沉管下水后將展開二次舾裝工作,計劃于5月底打通沉管出運的通道,預計年內完成首節沉管安裝。同時,第二節沉管也已預制完成,進行下水前的準備工作,深中通道海底隧道建設全面提速。
從天到小時 突破沉管快速運移技術
在下水之前,沉管首先要從預制廠內運移出來。由于體型巨大,盡管只需要移動223米,但是卻給研制人員出了個大難題。
事實上,除了此次下水的首節沉管較為特殊,重6萬噸外,其余31節沉管的長度都達到165米,重量達到了8萬噸。要將這8萬噸的龐然大物移動223米,本身就已經很困難了。然而研制人員還面臨著時間上的雙重考驗。
為滿足工期要求,深中通道牛頭島沉管預制工作計劃于2022年底完成。項目要保證每月生產一節沉管,這就必須在一天之內完成這223米的移動。
中交四航局深中通道項目總工程師 黃文慧:港珠澳大橋也面臨管節移動的難題,當時我們經過了巨大革新研發了一套頂推系統,實現了從30天到7天的提速,這個已經到達極限。但是現在這個移動系統滿足不了深中通道項目的要求。
因此,研發一套全新的鋼殼沉管移動系統,成了項目團隊的唯一出路。他們在沉管下設計了200臺智能臺車,用“車輪”的滾動代替原本滑動的摩擦,就可以大大提高移動速度。這個看似簡單的原理,實現起來卻不容易。
中交四航局深中通道項目總工程師 黃文慧:一個是受力,200臺臺車,平均每臺臺車要承載400噸以上的力。一旦受力不均勻,沉管可能發生扭曲或者變形。第二個是同步性,要保證200臺車移動過程完全同步。
經過不斷設計改造,這套全新的系統終于在首節沉管運移時正式投入使用。最終歷經4.5個小時,沉管成功移至目的地。未來,這個時間有望縮短到3個小時,將大大提高項目推進效率。
鋼殼沉管打造世界最寬海底隧道
深中通道與港珠澳大橋一樣,是集“橋、島、隧”于一體的世界級跨海工程。主體工程全長約24千米,沉管隧道段全長6845米,設計時速100km,預計2024年建成通車。
此前,港珠澳大橋的海底隧道沉管寬度在38米左右,為雙向6車道。而深中通道的海底隧道則擴寬到了雙向8車道。這讓原本的鋼筋混凝土結構在受力結構上無法滿足。
深中通道管理中心項目工程師 楊福林:加寬之后,相比港珠澳(大橋)的這種鋼筋混凝土,它的受力包括裂縫控制這塊可能會出現問題。所以我們采用了當前的結構形式。
經過反復設計和摸索,研制人員最終選擇了鋼殼混凝土組合的方式,用兩邊的鋼板“夾著”中間的混凝土,形成一個特殊的“三明治”結構。這是我國首次大規模采用這種結構,在國際上也是第一次大規模應用。在設計上缺乏成熟的經驗和標準讓他們遇到了各種難題。這其中,就包括混凝土配合比的研發。
中交四航局深中通道項目總工程師 黃文慧:這個混凝土是由我們自己配制的。我們從2015年就開始研究,經歷了大概400多次試驗。它是不需要振搗的,它的特點是高流動性自密實。它的整體水密性的效果要比鋼筋混凝土的效果更好。
除了混凝土成分的選擇極其嚴苛外,特殊的結構還對混凝土和鋼殼之間的縫隙有著毫米級的要求。為此,研制人員研發了全新的智能澆筑裝備,實現鋼殼混凝土自動生產澆筑。如今,連續兩節沉管澆筑完成,成功驗證了我國鋼殼沉管預制的技術水平。

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