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海底隧道开凿的4种方法

2017-08-24 来源:企业批发网责任编辑:小编 浏览数:103 企业批发网

核心提示:你在海底隧道行驶过吗?你知道海底隧道是如何开凿的吗?港珠澳大桥海底隧道,全长6.7公里 是世界最长的公路沉管隧道和唯一的深埋

你在海底隧道行驶过吗?你知道海底隧道是如何开凿的吗?港珠澳大桥海底隧道,全长6.7公里 是世界最长的公路沉管隧道和唯一的深埋沉管隧道,也是我国第一条外海沉管隧道。海底部分约5664米,由33节巨型沉管和1个合龙段最终接头组成,最大安装水深超过40米。

港珠澳大桥是中国建造的世界最大跨海桥、岛、隧工程,连接香港大屿山、澳门半岛和广东省珠海市,全长为49.968公里,主体工程“海中桥隧”长35.578公里,其中海底隧道长约6.75公里,桥梁长约29公里。

7日上午,随着港珠澳大桥管理局局长朱永灵宣布港珠澳大桥海底隧道贯通,历时7年建设的港珠澳大桥主体工程也正式宣告实现贯通。作为目前世界上最长的沉管海底隧道,长达6.7公里的港珠澳大桥海底沉管隧道工程横跨伶仃洋底部,为繁忙的珠江口水路让出通途。同时,为了满足30万吨级货轮的通航需求,隧道管节最大埋深超过40米,也就是海床下20米、近10层楼的高度。一深一长,决定了它的建设难度。大桥设计与施工咨询岛隧组项目副经理李英表示,相比世界上已建成的同类型沉管隧道,港珠澳大桥海底隧道综合建设难度之高,世所罕见,港珠澳大桥海底隧道在超深、超长、超宽、超复杂的水利条件里面是综合难度最大的一个。

在建设过程当中,33节重达8万吨、长约180m的沉管管节无疑是这条海底巨龙能否顺利联通的关键。在伶仃洋最繁忙的航道进行沉管管节浮运,还要在每天有超过4000艘船舶穿梭的复杂海域进行误差仅为“毫米级”的水下沉管管节安装,港珠澳大桥海底沉管对接作业被工程界誉为“在大风当中穿针眼”。岛隧工程副总工程师王强也坦言,对接过程十分曲折,“比如我们E15的时候,当时遭遇了回淤的影响,导致了我们沉管三次失误,最后安了三次才安上,这个过程非常折磨人的。”

为了保证沉管管节顺利安装,施工方配置了国内首条采用深水无人沉放系统的安装船,通过信息技术和遥控技术,实现管节姿态调整、轴线控制和精确对接。在实现33节沉管管节安装“滴水不漏”的同时,还总结出了在沉管对接领域独具特色的“中国工法”,港珠澳大桥岛隧工程副总经理尹海卿表示,形成了信息化,远程操作这样一套沉管安装技术,也积累了一批装备。岛隧工程历经7年建设,最终实现贯通。

海底隧道贯通以后,还将有规模达70万平方米桥面、以及交通工程等环节需要施工,预计在年底将具备通车条件。港珠澳大桥通车后,珠海将成为唯一与港澳陆桥相连的城市,将从根本上改变珠海的产业、交通和城市发展格局,为珠海带来全新的战略发展机遇。香港与珠江西岸之间的车程,将从3小时缩短至30分钟。一桥飞架三地,将大大加速地区人才、物资、资金、信息的流动,粤港澳大湾区迈入大桥时代。

那么,海底隧道是怎么建造的呢?

海底隧道是为了解决横跨海峡、海湾之间的交通,而又不妨碍船舶航运的条件下,建造在海底之下供人员及车辆通行的海底下的海洋建筑物。

海底隧道的开凿,主要有4种工法。

钻爆法

主要用钻眼爆破方法开挖断面而修筑隧道及地下工程的施工方法。用钻爆法施工时,将整个断面分部开挖至设计轮廓,并随之修筑衬砌。大陆已建和在建的海底隧道,厦门翔安海底隧道,青岛胶州湾海底隧道,厦门海沧海底隧道均是采用矿山法施工。

沉管法

沉管法是在水底建筑隧道的一种施工方法。沉管隧道就是将若干个预制段分别浮运到海面(河面)现场,并一个接一个地沉放安装在已疏浚好的基槽内,以此方法修建的水下隧道。香港多条海底隧道采用沉管法施工。

掘进机法

掘进机法是挖掘隧道、巷道及其它地下空间的一种方法。简称TBM(tunnel boring manchine)法,是用特制的大型切削设备,将岩石剪切挤压破碎,然后,通过配套的运输设备将碎石运出。连接英国及法国的英法海峡隧道就是采用掘进机法开挖。

盾构法

盾构法(Shield Meceod)是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法,它是将盾构机械在地中推进,通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌,同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖,通过出土机械运出洞外,靠千斤顶在后部加压顶进,并拼装预制混凝土管片,形成隧道结构的一种机械化施工方法。日本东京湾海底隧道是采用盾构法施工。

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