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深中通道海底隧道正式合龙 深圳、中山伶仃洋海底顺利“牵手”

  • 2023-06-11 20:12:56 来源:科技日报

科技日报记者 矫阳

6月11日8点,在位于深圳和中山两市的伶仃洋海底,深中通道海底隧道最终接头顺利推出,实现了与东侧E24管节精准对接。“这标志着世界最长最宽钢壳混凝土沉管隧道正式合龙。”深中通道管理中心总工程师宋神友说。

距离2018年4月海底隧道沉管钢壳试验段开工整整5年,这座“海底长城”终于合龙,深圳和中山两市在伶仃洋海底实现“牵手”。


(资料图)

深中通道是粤港澳大湾区核心交通枢纽工程,全长24公里,集“桥、岛、隧、水下互通”于一体,是当今世界建设难度最高的跨海集群工程。其中,海底隧道长约6.8公里,包含沉管段约5公里,由32个管节及1个最终接头组成,每节沉管重约8万吨,最终接头重2000吨。

与港珠澳大桥沉管隧道相比,深中通道沉管隧道面临钢壳结构新形式、尺寸超宽、浮运距离超长、航道封航时间长等许多新难题,设计建造再创多项世界第一。

最终接头,整体预制水下管内推出

深中通道海底钢壳隧道的最终接头,采用整体预制水下管内推出式,为世界首创全新结构装置。“最终接头,是与最后一节沉管(E23)一同制造。”中交一航局深中通道项目部常务副总工程师宁进进说。

实时合龙画面显示,推出段就像一个巨型的抽屉内盒(长5.1×宽46×高9.75米,重1600吨),利用千斤顶将推出段(抽屉)从一侧推出,与E24管节端的钢壳完成对接。

“此前完成海底沉管隧道合龙,多采用将最终接头以吊装方式施工,而这种推出式接头,具有安全性好、施工快速、不需要大型装备、经济性好等优点。”宁进进说。

为保证最终接头方案的顺利推进,中交一航局与广东交通集团、中交规划设计院、海事等多家单位通力协作,历经2年技术论证、1年联合设计,攻克龙口流场复杂、作业空间受限、管节浮运安装难度大、推出段姿态控制难度大等顶级难题,在世界范围内首创沉管整体预制水下推出式最终接头新工艺。

“一航津安1”,世界首艘沉管运输安装一体船

为建设深中通道钢壳沉管隧道,中交一航局研发团队与建设方一起,历经3年研发,设计出世界上安装能力最大、沉放精度最高、施工作业最高效、性能最先进的海底隧道沉管施工专用船舶,被命名为“一航津安1”。

“一航津安1”主船体采用双体船船型设计,集沉管浮运、定位、沉放和安装等功能于一体,船长190.4米,船宽75米,型深14.7米。

“合龙施工时,‘一航津安1’就像一只巨大的长方形钢铁夹子,把最后一节沉管和最终接头,牢牢抱在船底。”中交一航局副总工程师李增军告诉记者。

“一航津安1”最大的亮点是配备了无人驾驶系统。“具有航迹追踪及偏移纠偏功能,可以严格按照设定路线航行、转体等。”李增军说。

相比传统管节浮运安装方式,“一航津安1”可满足8万吨级沉管50公里超长距离安全浮运安装作业,减少伶仃航道占用时间80%以上,减少临时航道挖泥70%以上,沉管浮运安装效率较传统工艺提升一倍以上。

沉管安装标准,从厘米级提升至毫米级

深中通道海底沉管隧道对接精度创世界纪录。

“沉管浮运安装一体船系统性革新了世界沉管浮运安装工艺,也将世界沉管安装的厘米级标准,提升到中国的毫米级标准。”深中通道管理中心副主任钟辉虹说。

据介绍,深中通道全部管节的平面对接精度均控制在20毫米以内,其中有15个管节达到10毫米以内的“毫米级”安装精度。

“我们在‘一航津安1’集合了沉管姿态控制系统、测量与监控系统等的数据和信号。”中交一航局深中通道项目副总工程师寇晓强说。

依靠北斗卫星信号,“一航津安1”上的新型测控系统实时计算沉管三维动态,通过显示屏,指挥人员精准掌握沉管在海底的具体位置;同时,利用动态信号采集信息系统,实时监测沉管姿态。

“通过管节安装的测控系统界面,我们用实时看到的管节四角坐标,指导精准对接。”寇晓强说。

深中通道预计于今年11月底全线贯通,2024年建成通车。

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