新基建

中国最大水下盾构隧道妈湾跨海通道入海盾构

见道网 2021年07月16日
  • 妈湾跨海通道建成后,对于完善前海外部路网结构具有重要意义

2021年7月15日,深圳前海湾畔,随着“妈湾号”盾构机从大铲湾段抛填海区域始发,我国最大水下盾构隧道、深圳首条跨海通道——妈湾跨海通道工程正式进入盾构施工阶段。

妈湾跨海通道工程

妈湾跨海通道工程由深圳市交通公用设施建设中心、中国中铁南方、中铁隧道局承建。项目起于前海妈湾港区的妈湾大道与月亮湾大道交叉处,终于宝安大铲湾片区沿江高速大铲湾收费站及金湾大道-西乡大道交叉口。全长8.05公里的通道分为地面道路和地下道路两部分,地下道路规划为城市快速路,双向六车道,设计时速80公里;地面道路规划为城市主干路,双向六车道,设计时速40公里。

深圳市交通公用设施建设中心工程师赵勇说,作为深圳经济特区首条大直径越海盾构隧道,链接南山港区的疏港货运交通,兼顾联通妈湾、赤湾片区与大铲湾等片区的客运交通,实现前海片区的客货分离和过境分离,实现城市发展空间的拓展与整合,促进粤港澳大湾区交通互联互通起到积极作用。盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械,是高技术含量的重大成套装备。“妈湾号”气垫式泥水平衡盾构机由中国中铁根据工程地质条件量身打造并独立设计制造,直径为15.53米,高度超过5层楼房,主要构件全长140米,重量4650吨,开挖断面是常规地铁盾构的6倍。

妈湾跨海通道盾构段全长2063米,掘进过程中存在诸多难点:“长”:设备穿越高强度岩层距离长,推进线路上存在超过1公里的软硬不均岩层,700米为全断面硬岩地层,对盾构机刀具磨损较大;“难”:穿越海底复杂地形,易造成盾构机上浮,偏离预设轨迹,存在刀具磨损大、换刀风险高的问题,施工难度较大;“深”:妈湾海底隧道位于水下40多米深处,最大水压达5bar,岩石强度最高达193MPa;“大”:妈湾隧道断面大,管片外径超过15米,对设备性能和施工技术要求极高。针对工程施工的难点和风险,“妈湾号”盾构机采用多项针对性的技术创新。安装磨损检测设备,对刀具磨损进行检测,充分保障施工期间的安全;主驱动带摆动功能克服全断面硬岩及上软下硬地层卡盾壳的影响;利用破碎装置、气垫直排掘进模式、大流量冲刷系统设计等来解决堵仓滞排问题等。

同时,为确保高水压地层掘进施工的密封性和安全性,项目组采取4道外密封+4道内密封的设计,驱动箱具备加压能力,盾尾设置5道盾尾刷等措施。对浅覆土地层掘进,也针对性设计了四回路保压系统,保证盾构掘进的顺利进行。中铁隧道局妈湾跨海通道项目总工程师王彬彬介绍,为应对抛填海区域的施工难题,基坑施工期间项目创新应用DJP水泥土复合管桩技术,施工中使用数字化北斗定位系统,采用卫星定位、BIM等先进技术,对道路和基础设施建设进行全面感知,并进行实时在线监控。“这改变了以往人工监管、人为放样的传统施工方式,施工精度和监测效率得到了大幅提升。”

关键词:工程新闻、工程施工

从2019年7月项目开工,到2021年1月8日“妈湾号”在佛山顺德生产下线,再到7月15日成功实现盾构机始发,施工过程中,建设者运用了大数据、云存储、5G信息化等技术,可实时上传数据至盾构及掘进技术国家重点实验室,为现场掘进提供有力的技术支撑。(转载请注明见道网 www.seetao.com )见道网工程栏目编辑/邢文涛

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