8月28日,由鐵四院主持設計、中鐵十四局參與施工的甬舟高速公路復線二期工程金塘海底隧道正式開工建設。
甬舟高速公路復線二期路線全長約18.05公里。其中,控制性工程金塘海底隧道長約11.59公里,采用雙向六車道高速公路標準建設,設計速度80公里/小時,建成后將創造一項世界之最:世界最長海底公路盾構隧道。
示意圖
金塘海底隧道具有“超大、超長、超深”的特點,將采用16米級超大直徑盾構機長距離頻繁穿越硬巖、軟巖、軟土等復雜地質,中途經歷多次高壓換刀,最終實現深海高壓環境下毫米級精度的精準對接,技術難度達到世界級水平。
控制因素復雜:本項目沿線建構筑物眾多,與在建甬舟鐵路隧道交叉并行。
土巖復合地層長距離掘進:強度極高的基巖好比“鉆石層”,粘粉粒含量高的地層好比“年糕團”,軟硬不均的地層大大增加了大直徑、長距離、高水壓更換刀具的風險和施工難度。
超高水壓:盾構隧道海域段最大覆土57米,最大水深約46米,最大水壓約0.9兆帕,相當于一個指甲蓋面積大小的面積需要承受9公斤水壓。
海中對接難度大:采用四臺盾構機分別從寧波、舟山側工作井左右線始發,在海底地中對接。寧波側盾構機掘進長度約4093米,舟山側盾構機掘進長度約5844米,盾構長距離相向掘進海中對接洞內解體,對接精度要求更高,技術更復雜,拆機與運輸更困難。
防災救援難度大:海域無設置風井條件,最長通風區段長度接近10公里,超長通風區段合理、高效、完善的通風排煙系統是保證運營安全的必備條件,也是設計的重難點。同時,工程盾構斷面大,水壓高,結合水域段地層滲透性大等特點,盾構段不具備設置橫通道的可能,僅在海底對接位置可設置一條橫通道,海域段的防災救援面臨巨大的挑戰。
在全國工程勘察設計大師、中國鐵建首席專家、鐵四院總工程師肖明清的技術領銜下,設計團隊高質量完成了從可行性研究方案,到初步設計成果,再到施工圖的設計工作。
雙道密封墊耦合防水技
項目采用膨脹增壓式雙道密封墊防水技術,防水能力提升超30%;并首次應用過氧化物三元乙丙彈性密封墊,耐熱老化能力提升了 33%,提高了防水結構的耐久性能,保障了百年工程運營安全。
地中對接示意圖
隧道采用鐵四院研發的“特長盾構隧道地中對接技術”,四臺盾構機分別從寧波、舟山側工作井左右線始發,在海底地中對接,解決了深水、寬海域特長水下隧道的修建難題,也是繼廣深港高鐵獅子洋隧道、甬舟鐵路金塘海底隧道、江陰靖江長江隧道之后鐵四院設計的第4座采用“相向掘進、主動對接”的水下隧道,刷新了地中對接的最大直徑紀錄。
“分布式凈化+底部送風”輔助的縱向通風技術和超低泄漏長距離高效排煙技術
為解決超長跨海域無豎井換氣條件下隧道交通廢氣、火災煙氣處理難題,設計團隊首創了“分布式凈化+底部送風”輔助的縱向通風技術和超低泄漏長距離高效排煙技術,較傳統設計可實現顆粒物減排25%和排煙能力提升15%,同時設備裝機容量節省30%。實現了運營階段隧道內外空氣品質改善和火災人員逃生環境安全保障,提升了超長水下隧道防災韌性。
效果圖
甬舟高速復線二期項目是滬舟甬跨海通道和浙江省義甬舟大通道的重要組成部分,對完善國家公路網體系,推動高質量發展建設共同富裕示范區,加快長三角城市群、環杭州灣都市圈建設,提升甬舟跨海通道運輸能力和安全應急能力等具有重要意義。
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