海底106米 高铁飞驰
我国最深海底隧道深江铁路珠江口隧道正式掘进
12月24日上午10时18分,广东省东莞市虎门镇,随着“深江1号”盾构机刀盘徐徐转动,由中铁十四局集团施工的我国最深海底隧道——深圳至江门铁路(以下称深江铁路)珠江口隧道工程建设迎来重大节点,盾构机正式始发掘进,标志着深圳前海自贸区与广州南沙自贸区半小时互通的高铁工程建设全面提速。

深江铁路新建正线全长116.12公里,途经深圳、广州、东莞、中山、江门等5个地市,其中桥梁69.2公里,隧道45.1公里,正线桥隧比例98%,设计时速250公里/小时,建设工期5.5年,预计在2025年建成通车。

深江铁路以隧道下穿珠江入海口,为全线重点控制工程,隧道最大埋深106米,为目前国内最大埋深、最高水压的海底隧道。“深江1号”盾构机穿越区间全长3590米,长距离下坡掘进,穿越多条断裂破碎带,高水压施工区域110米,集软土、硬岩、软硬不均、基岩凸起于一体,工程需要在超高水压环境下进行海底换刀,工程地质条件极其复杂,难度大,风险多,对施工和设备性能要求极高。


据中铁十四局项目部负责人李兵介绍,针对工程特点,项目建设团队发挥人工智能技术优势,对盾构机进行了针对性的选型设计,在刀盘结构、刀具类型、驱动密封、盾壳设计、环流出渣、耐压耐腐蚀等各方面采用了多项世界首创技术,集成了一系列智能化系统,提高了盾构机的适应性。同时项目部建设了可视化智慧监控系统,关键时刻可实现专家实时在线指导,为安全高效施工提供保障。
深江铁路位于粤港澳大湾区中心,是全国“八纵八横”高速铁路网沿海通道的重要组成部分,建成开通后有利于打造粤港澳大湾区半小时生活圈、经济圈,可直接辐射带动粤东粤西与珠三角的区域协调发展,使深圳的前海自贸片区与广州的南沙自贸片区实现半小时高铁互联互通。为对接服务“一带一路”倡议、支持粤港澳大湾区和中国广东自贸区建设的重大交通基础设施。
(宋俊忠 刘福昌 苗蕾)


技术引领 创新驱动
本工程有六大特点:
一、地质差。隧道穿越13种地层、5种复合地质、17条断裂带,其中全断面硬岩长2.75公里,岩石强度最高达124.6兆帕。
二、水压高。隧道最大埋深106米,海水压力达10.6巴,为世界之最。
三、接收难。盾构机首次在空间极其狭小的海底洞室内采用原位拆解+洞内回拖的方式进行接收,盾构机接收、拆解、运输难度大,挑战高。
四、强腐蚀。隧道穿越多条断裂破碎带,与海水贯通,化学侵蚀环境作用等级高,对盾构设备、实体结构的耐腐蚀性提出了更高要求。
五、坡度陡。盾构机掘进一直处于全程长距离下坡状态,最大坡度达25‰,长距离、大坡度给设备排污、物料运输、通风、降温等盾构施工造成了极大困难。
六、直径大。隧道设计为单洞双线高速铁路隧道,管片外径12.9米、内径11.7米,盾构机开挖直径13.42米,为大直径盾构隧道。
针对以上特点,项目部集合科技创新资源,确定开展的科技创新研究课题集中在超高水压、长距离硬岩掘进刀具快速更换、海底小空间盾构机原位拆解等7项前沿技术,这些为隧道安全高效施工提供坚强保障,也将为世界海底隧道工程提供宝贵经验和借鉴。

穿江越海 国之重器
针对珠江口隧道工程特点,中铁十四局联合铁建重工集团对盾构机进行了针对性的选型设计,在湖南长沙量身定制的 “深江1号” 大直径泥水平衡式盾构机,拥有完全自主知识产权。其总长130米,重3800吨,刀盘涂装“醒狮”元素,极具广东地域文化特色。
盾构机采用双盾壳设计,设置4道加强型盾尾刷,整机最大耐压能力不小于12巴,这在国内盾构机行业属首次,大大提高了盾构机在海底超高水压下的适应能力。
采用了开挖仓高精度气液压力平衡控制技术、可伸缩式刀盘和高压冲刷系统、自动化状态监测技术、主驱动密封自动压力平衡技术等多项领先技术。纯国产盾构机挑战海底复杂工况,值得期待。

风起南海 潮涌珠江
项目位于东莞市虎门镇,紧邻著名的虎门炮台,位于粤港澳大湾区的中心。这里,是近代中华民族觉醒的开端,也是中国经济腾飞的起点。如今,建设国际一流湾区和世界级城市群,这片热土再次大潮涌动、扬帆起航。
创新,源自对攻坚克难的执着追求。中铁十四局大盾构已获国家授权专利900余项、发明专利120余项,在高铁盾构隧道领域更是一枝独秀。截至目前已完工的有京张高铁清华园隧道、京沈高铁望京隧道、南崇高铁留村隧道,在建的除珠江口隧道外还有广湛高铁湛江湾海底隧道、汕汕高铁汕头湾海底隧道、渝黔铁路长江隧道。深江铁路珠江口与其他项目相比既有高铁、大直径盾构、复杂地层、穿江穿海等共同特点,也有10.6巴最大水压、短距离强硬岩地层中密集发育断裂带、海底矿山法洞内盾构机原位拆解等独有的特点。
项目依托中国岩石力学与工程学会水下隧道分会、大盾构院士专家工作站、大盾构研究院的强大技术支撑,利用集团公司科研优势,积极创新,对盾构施工相关方案进行了专家评审论证,建设了功能齐全的智能化控制指挥中心,大力培养年轻管理团队,选配的盾构机长等操作人员计19人,均为90后,全是专业对口的技能型骨干,他们充满激情和活力。
科学化的施工组织,精细化的项目管理,智能化的管控手段,标准化的施工工艺,立志将珠江口隧道打造成高速铁路精品工程、智能建造的标杆项目,中铁十四局大盾构对实现这一目标意志坚定充满自信。
(宋俊忠 刘福昌 宋明骏)

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