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深中通道海底隧道正式合龍——深圳和中山在伶仃洋海底“牽手”

2023-06-12 06:30:03來源:科技日報

◎本報記者 矯 陽 龍躍梅

6月11日8時,在位于深圳和中山兩市的伶仃洋海底,深中通道海底隧道最終接頭順利推出,實現(xiàn)了與東側E24管節(jié)精準對接。“這標志著世界最長最寬鋼殼混凝土沉管隧道正式合龍。”深中通道管理中心總工程師宋神友說。

距離2018年4月海底隧道沉管鋼殼試驗段開工整整5年后,這座“海底長城”終于合龍,深圳和中山兩市在伶仃洋海底實現(xiàn)“牽手”。


【資料圖】

最終接頭,整體預制水下管內推出

深中通道是粵港澳大灣區(qū)核心交通樞紐工程,全長24公里,集“橋、島、隧、水下互通”于一體,是當今世界建設難度最高的跨海集群工程。其中,海底隧道長約6.8公里,包含沉管段約5公里,由32個管節(jié)及1個最終接頭組成,每節(jié)沉管重約8萬噸,最終接頭重2000噸。

深中通道海底鋼殼隧道的最終接頭,采用整體預制水下管內推出式,為世界首創(chuàng)全新結構裝置。“最終接頭,是與最后一節(jié)沉管(E23)一同制造。”中交一航局深中通道項目部常務副總工程師寧進進說。

實時合龍畫面顯示,推出段就像一個巨型的抽屜內盒(長5.1米×寬46米×高9.75米,重1600噸),利用千斤頂將推出段(抽屜)從一側推出,與E24管節(jié)端的鋼殼完成對接。

“此前完成海底沉管隧道合龍,多采用將最終接頭以吊裝方式施工,而這種推出式接頭,具有安全性好、施工快速、不需要大型裝備、經(jīng)濟性好等優(yōu)點。”寧進進說。

為保證最終接頭方案的順利推進,中交一航局與廣東交通集團、中交規(guī)劃設計院、海事等多家單位通力協(xié)作,歷經(jīng)2年技術論證、1年聯(lián)合設計,攻克龍口流場復雜、作業(yè)空間受限、管節(jié)浮運安裝難度大、推出段姿態(tài)控制難度大等頂級難題,在世界范圍內首創(chuàng)沉管整體預制水下推出式最終接頭新工藝。

“一航津安1”,世界首艘沉管運輸安裝一體船

為建設深中通道鋼殼沉管隧道,中交一航局研發(fā)團隊與建設方一起,歷經(jīng)3年研發(fā),設計出世界上安裝能力最大、沉放精度最高、施工作業(yè)最高效、性能最先進的海底隧道沉管施工專用船舶,被命名為“一航津安1”。

“一航津安1”主船體采用雙體船船型設計,集沉管浮運、定位、沉放和安裝等功能于一體,船長190.4米,船寬75米,型深14.7米。

“合龍施工時,‘一航津安1’就像一只巨大的長方形鋼鐵夾子,把最后一節(jié)沉管和最終接頭,牢牢抱在船底。”中交一航局副總工程師李增軍告訴記者。

“一航津安1”最大的亮點是配備了無人駕駛系統(tǒng)。“具有航跡追蹤及偏移糾偏功能,可以嚴格按照設定路線航行、轉體等。”李增軍說。

相比傳統(tǒng)管節(jié)浮運安裝方式,“一航津安1”可滿足8萬噸級沉管50公里超長距離安全浮運安裝作業(yè),減少伶仃航道占用時間80%以上,減少臨時航道挖泥70%以上,沉管浮運安裝效率較傳統(tǒng)工藝提升一倍以上。

沉管安裝標準,從厘米級提升至毫米級

深中通道海底沉管隧道對接精度創(chuàng)世界紀錄。

“沉管浮運安裝一體船系統(tǒng)性革新了世界沉管浮運安裝工藝,也將世界沉管安裝的厘米級標準,提升到中國的毫米級標準。”深中通道管理中心副主任鐘輝虹說。

據(jù)介紹,深中通道全部管節(jié)的平面對接精度均控制在20毫米以內,其中有15個管節(jié)達到10毫米以內的毫米級安裝精度。

“我們在‘一航津安1’集合了沉管姿態(tài)控制系統(tǒng)、測量與監(jiān)控系統(tǒng)等的數(shù)據(jù)和信號。”中交一航局深中通道項目副總工程師寇曉強說。

依靠北斗衛(wèi)星信號,“一航津安1”上的新型測控系統(tǒng)實時計算沉管三維動態(tài),通過顯示屏,指揮人員精準掌握沉管在海底的具體位置;同時,利用動態(tài)信號采集信息系統(tǒng),實時監(jiān)測沉管姿態(tài)。

“通過管節(jié)安裝的測控系統(tǒng)界面,我們用實時看到的管節(jié)四角坐標,指導精準對接。”寇曉強說。

與港珠澳大橋沉管隧道相比,深中通道沉管隧道面臨鋼殼結構新形式、尺寸超寬、浮運距離超長、航道封航時間長等許多新難題,設計建造再創(chuàng)多項世界第一。

深中通道預計于今年11月底全線貫通,2024年建成通車。

)(矯 陽 龍躍梅)

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