廣東省除了推動廣湛高鐵的建設(shè),還正在推動深江鐵路的建設(shè),建成后,將實現(xiàn)深圳到江門、深圳到湛江的又一條超級高鐵線路!
深江鐵路的建設(shè)中,珠江口隧道難度較大,今天就和大家聊聊深江鐵路的珠江口隧道的建設(shè)難度!
深江鐵路的珠江口隧道
深江鐵路珠江口隧道全長 13.69 公里,是我國水下埋深最大(115 米)、水壓最高(1.06 兆帕)的高鐵海底隧道,其建設(shè)過程突破多項世界級工程難題。
深江鐵路珠江口隧道的立體化施工體系構(gòu)建
深江鐵路珠江口隧道工程采用 "盾構(gòu)法 + 礦山法" 組合工法,形成全生命周期管控體系。
其中,盾構(gòu)段長 6520 米,由兩臺定制化超大直徑盾構(gòu)機從東莞虎門("深江 1 號")和廣州南沙("大灣區(qū)號")相向掘進(jìn)。"深江 1 號" 開挖直徑 13.42 米,配備常壓復(fù)合刀盤和雙層殼體結(jié)構(gòu),可承受 1.2 兆帕極限水壓;"大灣區(qū)號" 則采用四回路保壓系統(tǒng)和智能氣墊直排技術(shù),日均掘進(jìn) 12-16 米,最高達(dá) 24 米。
深江鐵路的珠江口隧道
礦山法段通過 V 形縱坡設(shè)計,將 5490 米隧道置于弱風(fēng)化花崗巖層中,采用曲墻帶仰拱復(fù)合式襯砌,減少海底開挖風(fēng)險。
深江鐵路珠江口隧道的復(fù)合地層掘進(jìn)挑戰(zhàn)
深江鐵路珠江口隧道穿越 13 種地層、17 條斷裂帶,非常復(fù)雜,其呈現(xiàn) "三極分化" 特征:
軟硬突變層:全斷面硬巖段長達(dá) 2.75 公里,花崗巖抗壓強度達(dá) 124.6 兆帕,同時存在 22% 軟硬不均地層,刀盤扭矩波動幅度超 30%;
深江鐵路的珠江口隧道
高風(fēng)險斷裂帶:490 米寬的破碎帶群中,15 號斷裂帶寬達(dá) 32.5 米,巖體完整性指數(shù)僅 0.2,掘進(jìn)時易發(fā)生掌子面坍塌和泥水倉滯排;
高水壓環(huán)境:1.06 兆帕水壓相當(dāng)于指甲蓋承受 10.6 公斤壓力,遠(yuǎn)超港珠澳大橋海底隧道(0.6 兆帕),對管片接縫防水提出嚴(yán)苛要求。
深江鐵路珠江口隧道的系統(tǒng)性創(chuàng)新突破
深江鐵路的珠江口隧道
針對工程特性形成三大技術(shù)體系:
裝備研發(fā):首創(chuàng)常壓換刀技術(shù),通過可伸縮主驅(qū)動系統(tǒng),使刀具更換作業(yè)在常壓環(huán)境下完成,效率提升 3 倍;集成高精度環(huán)流系統(tǒng),實現(xiàn)泥水倉壓力波動控制在 ±0.01 兆帕以內(nèi);
結(jié)構(gòu)設(shè)計:采用內(nèi)外雙道三元乙丙密封墊 + 硅烷浸漬防腐工藝,管片接縫防水等級達(dá) P12,氯離子擴散系數(shù)降低至 1.5×10?12m2/s,滿足百年耐久性要求;
智能管控:部署盾構(gòu)機健康監(jiān)測系統(tǒng),實時采集 800 + 項參數(shù),結(jié)合 BIM 模型實現(xiàn)掘進(jìn)偏差動態(tài)調(diào)整,累計修正超挖量 1200 立方米,成型隧道軸線誤差控制在 ±3 厘米內(nèi)。
深江鐵路的珠江口隧道
深江鐵路珠江口隧道的環(huán)境協(xié)同治理
在生態(tài)敏感區(qū)采取三重保護(hù)措施:
主動防護(hù):穿越黃唇魚保護(hù)區(qū)時,采用低噪音螺旋輸送機和氣泡帷幕技術(shù),將施工噪音控制在 75 分貝以下,懸浮物濃度降低 60%;
智能監(jiān)測:布設(shè) 120 個水質(zhì)監(jiān)測點和 50 處地層位移傳感器,實現(xiàn)海洋環(huán)境參數(shù)實時回傳,累計預(yù)警處置 17 次異常波動;
綠色建造:管片預(yù)制基地引入 10 類智能設(shè)備,生產(chǎn)能耗降低 25%,固體廢棄物綜合利用率達(dá) 98%,獲評國家級綠色示范工程。
深江鐵路的珠江口隧道
截至 2024 年 8 月,兩臺盾構(gòu)機累計掘進(jìn)超 6000 米,完成總工程量的 2/3,預(yù)計 2025 年實現(xiàn)全線貫通。
該隧道的建設(shè)不僅刷新了我國海底隧道建設(shè)紀(jì)錄,更形成了一套適用于超高水壓復(fù)合地層的隧道建造標(biāo)準(zhǔn)體系,為瓊州海峽、渤海海峽等超級工程提供了關(guān)鍵技術(shù)儲備。
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