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大国工程惊艳世界 彰显中国工程建筑雄厚实力

作者:admin 时间:2023-11-29
导读:

  央视网消息:今天(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通道主线正式贯通。深中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月具备通车条件。

  深中通道是当前世界上综合建设难度最高的跨海集群工程之一,采用“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,其中东人工岛实现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”伶仃洋上新地标

  在全长24公里的深中通道行驶,车辆怎样从海面上几十米高的桥上,安全顺利地开进海底隧道呢?深中通道西人工岛就解决了这个问题。

  从空中俯瞰,面积约13.7万平方米,相当于19个足球场的西人工岛就像一只鲲鹏,展翅在伶仃洋海面上。

  西人工岛最重要的功能是实现桥隧转换,2016年12月开工建设,是全线最早开工的项目。这个深中通道全线在伶仃洋上落下的“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、高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,在不平整、不均匀的施工海域地基上“磨豆腐”,降低硬质土地层强度,加上自主研发的12锤联动锤组同频震动,成功将一个个巨型钢圆筒精准牢固地打入海底岩层中,创造了西人工岛四个半月快速成岛的世界纪录。

  除了实现桥隧转换的功能,西人工岛也将作为隧道及大桥养护和管理的重要场所,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:实现水下互通

  深中通道要实现水下互通功能,离不开东人工岛。那么岛隧之间怎样转换?如何与地面上相邻路网衔接,实现多地互联互通呢?跟着记者到东人工岛一起继续了解。

  深中通道东人工岛位于深圳宝安机场南侧,西接海底沉管隧道,是深中通道深圳端的门户工程。

  从空中俯瞰,“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年开工建设前,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顺畅衔接。

  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。

  水下互通立交处于相对封闭环境,对驾驶视距有一定影响。早在项目前期研究时,专业团队就通过专业软件系统对多种状态下的驾驶进行仿真模拟,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增加通透性,同时采取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个管节和一个最终接头连接而成,其中每个管节长165米、宽46米、高10.6米,重约8万吨。怎样才能把这些“巨无霸”在茫茫大海上浮运到位并精准安装呢?全靠一个核心装备,这就是我国自主研发的世界首制沉管浮运安装一体船。

  这艘为深中通道量身定制的沉管浮运安装一体船船长190.4米、船宽75米、型深14.7米,甲板面积相当于两个足球场,是世界上安装能力最强、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,它就像一只巨大的长方形钢铁夹子,把沉管牢牢抱在船的中央。

  浮运安装一体船最大的亮点就是配备了自动驾驶系统,它完美地解决了所有沉管出坞浮运中的各种困难。深中通道所有沉管需要从桂山岛沉管预制厂出坞,浮运到西人工岛附近的沉管安装区,浮运近50公里,经过7次航道转换,航道宽度只有200米,并且途经我国最繁忙的伶仃洋航道,全过程要面临诸多安全风险。

  相比传统管节浮运安装方式,一体船大幅减少了浮运航道的疏浚量,更加环保、经济。通过智能的驾驶系统,沉管浮运到指定海域后,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。在多个系统的密切配合下,沉管下放到基床上实现初步对接。然后借助海水的压力,进行水力压接,从而使沉管对接达到严丝合缝,滴水不漏。目前,深中通道海底沉管隧道已经实现了所有管节的对接精度都在五厘米以内,连续七个管节,实现了毫米级精度。

  “北斗”助力海底穿针 八万吨沉管无缝对接

  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连接而成。如何确保这些管节能在海底一次性精准安装到位?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公里长的它分为32个管节和最终接头,分步安装,每节沉管重量达8万吨。

  首先要用缆绳把巨型沉管运来,准确放置进海底的基槽,然后使它与前面的管节严丝合缝地首尾对接,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,造成管节安装偏差过大,工程就得全部暂停,进行“精调”。

  项目启动时,恰逢北斗系统投入使用。为引入北斗的力量,团队在陆上、海上、沉管上反复做了上千次试验验证,最终形成方案,由船上的北斗卫星天线和附近的参考基准站配合,对沉管进行差分定位,精度可达毫米级。

  入水后,沉管隧道在水下的位置、姿态清晰显示在屏幕上。北斗定位性能表现稳定而可靠,使得工程进展高质高效。

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