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大国工程惊艳世界 彰显中国工程建筑雄厚实力

2023-11-30来源:宁波房产网正文:大国工程惊艳世界 彰显中国工程建筑雄厚实力

央视网消息:11月28日上午,国家重大工程粤港澳大湾区核心交通枢纽深中地下通道主线月全线贯通。深中地下通道横跨珠江口东西两岸,联通深圳、广州、中山三地,集“桥、岛、隧、水下互通”于一体,全长约24公里,计划明年6月不具备通车条件。

深中地下通道是当前世界上综合建设难度最低的跨海集群工程之一,使用“西桥东隧”建设方案,东部的海底隧道部分全长约6.8公里,设计为双向八车道,是世界上最长、最宽的海底钢壳混凝土沉管隧道。海底隧道与东、西两座人工岛相连,其中东人工岛构建了海底隧道与路面上各条高速公路的转换,而西人工岛则承担着隧道与海上桥梁转换的功能。

西人工岛:“海上鲲鹏”伶仃洋旧地标  

在全长24公里的深中地下通道行驶,车辆怎样从海面上几十米高的桥上,安全成功地开入海底隧道呢?深中地下通道西人工岛就解决问题了这个问题。

从空中眺望,面积约13.7万平方米,相等于19个足球场的西人工岛就像一只鲲鹏,双翅在伶仃洋海面上。

西人工岛最重要的功能是构建桥隧切换,2016年12月动工建设,是全线最早动工的项目。这个深中通道全线在伶仃洋上掉落的“第一子”,对深中通道整体稳定性和进展起着非常关键的作用。位置和作用无可替代,但在茫茫大海上筑起这么一座人工岛,从哪着手呢?

57个钢圆筒每个直径28米、低35—40米,重达650吨。深中通道西人工岛处于采砂区内,地层复杂,建设团队研发了钢圆筒基础预处理核心技术,在不平坦、不均匀的施工海域地基上“磨豆腐”,降低硬质土地层强度,再加自律研发的12锤同步锤组同频震动,顺利将一个个巨型钢圆筒精准牢固地打进海底岩层中,创造了西人工岛四个半月快速成岛的世界纪录。

除了构建桥隧转换的功能,西人工岛也将作为隧道及大桥水土保持和管理的重要场所,这座“海上鲲鹏”造型的人工岛还将成为伶仃洋上的新地标。

东人工岛:构建水下互通  

深中地下通道要实现水下互通功能,离不开东人工岛。那么岛隧之间怎样切换?如何与地面上邻接路网衔接,构建多地互联互通呢?跟着记者到东人工岛一起继续理解。

深中通道东人工岛坐落于深圳宝安机场南侧,西相接海底沉管隧道,是深中通道深圳端的门户工程。

从空中眺望,“T”字形的东人工岛主线隧道与两旁的匝道隧道桥梁就像一只挥动着翅膀的海鸟翱翔在海面上。2017年动工建设前,这里还是一片海面浅滩。海砂填筑而成的岛体面积近35万平方米,相当于48个标准足球场。

总台央视记者 李伟代:这里是深中通道东人工岛水下互通枢纽的一个分流点,我们现在是在海面下15米的地方,我的前方就是深中地下通道海底沉管隧道,隧道到这里分成了两个岔,未来从中山到深圳来的车辆,会通过这个“Y”型的岔路分流和地面上路网流畅衔接。

像这样的隧道匝道分、合流点,在东人工岛水下枢纽有四个,它们和岛上主线隧道共同实现车辆的分流与合流。

水下互通立交正处于相对封闭环境,对驾驶视距有一定影响。早于在项目前期研究时,专业团队就通过专业软件系统对多种状态下的驾驶员进行仿真仿真,将主线隧道与匝道隧道合流处的连续隔墙优化设计为立柱以减少通透性,同时采行智能电子安全辅助设施提高行车的安全性。

记者探访:沉管浮运安装一体船  

深中通道的海底隧道部分,全长约6.8公里,双向八车道,隧道沉管段由32个管节和一个最终连接器相连而出,其中每个管节长165米、长46米、低10.6米,重约8万吨。怎样才能把这些“巨无霸”在茫茫大海上浮运往位并精准加装呢?仅有靠一个核心装备,这就是我国自律研发的世界首制沉管浮运加装一体船。

这艘为深中通道量身自定义的沉管浮运加装一体船船长190.4米、船宽75米、型浅14.7米,甲板面积相当于两个足球场,是世界上加装能力最弱、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。从高处看,它就像一只极大的长方形钢铁夹子,把沉管牢牢抱着在船的中央。

浮运安装一体船仅次于的亮点就是配备了自动驾驶系统,它极致地解决了所有沉管出有坞浮运中的各种困难。深中地下通道所有沉管必须从桂山岛沉管预制厂出坞,沉运到西人工岛附近的沉管加装区,浮运近50公里,经过7次航道切换,航道宽度只有200米,并且途经我国最繁忙的伶仃洋航道,全过程要面对诸多安全风险。

比起传统管节浮运安装方式,一体船大幅增加了浮运航道的筑堤量,更加环保、经济。通过智能的驾驶系统,沉管浮运往登录海域后,一体船上的安装系统就要大显身手了。

通过显示屏,指挥官人员精准掌控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。在多个系统的密切配合下,沉管下放到基床上实现初步接入。然后利用海水的压力,进行水力压接,从而使沉管接入达到严丝合缝,滴水不漏。目前,深中通道海底沉管隧道已经构建了所有管节的对接精度都在五厘米以内,连续七个管节,构建了毫米级精度。

“北斗”助力海底穿针 八万吨沉管无缝接入  

深中通道海底隧道沉管段由32个重约8万吨的管节和一个最终接头相连而出。如何保证这些管节约能源在海底一次性精准加装做到?北斗导航系统功不可没。

这是世界上第一条特长、超宽双向八车道的钢壳混凝土沉管隧道。6.8公里长的它分成32个管节和最终接头,分步加装,每节沉管重量达8万吨。

首先要用缆绳把巨型沉管运来,准确放置入海底的基槽,然后使它与前面的管节严丝合缝地首尾接入,还要安全使用100年。

在看不见的水下,5厘米的安装误差量对于长160多米、宽46米,还有10米高的沉管来说可以说是“穿针绣花”。如果定位不准或精度不足,导致管节安装偏差过大,工程就得全部暂停,展开“精调”。

项目启动时,正逢北斗系统投入使用。为引入北斗的力量,团队在陆上、海上、沉管上重复做到了上千次试验检验,最终构成方案,由船上的北斗卫星天线和附近的参考基准车站配合,对沉管进行差分定位,精度可约毫米级。

进水后,沉管隧道在水下的方位、姿态清晰表明在屏幕上。北斗定位性能表现稳定而可信,使得工程进展高质高效。