《特区40年·汕头第一》汕头海湾隧道:国内最大直径断面过海盾构隧道
【记者】陈业军 张奕斯
【串词】它是目前国内最大直径断面的过海盾构隧道,是国内首条在8度地震烈度区建设的海底隧道,也是国内唯一兼具城市道路工程与一级公路的水下盾构隧道。
【配音】汕头海湾隧道位于海湾大桥与礐石大桥之间的内海湾,分东、西两条管线,项目从动工至今已历时5年,东西线分别于今年5月和8月正式贯通,目前正进行隧道内部建设,预计将于2021年实现通车。
【配音】汕头海湾隧道工程线路全长6680米,其中过海盾构隧道段全长3047米,采用两台直径分别为15.01米、15.03米超大直径泥水平衡盾构机掘进施工。为了把直径超过15米,总重量超过4000吨的盾构机运输到现场,施工单位把刀盘分成了6块,壳体分成了10块,尾盾分成了4块,盾构机台车分成了大大小小的上万块零件,通过150辆车运输到现场,历时3个月才组装起来。
【配音】刀盘位于盾构机最前部,是负责掘进的关键部件,重量有550吨。施工单位采用了一台650吨龙门吊和一台400吨的履带吊共同配合实施起吊工作,并设计定制了超强承载力的钢丝绳和吊耳,确保吊装安全万无一失;由于井下空间受限,加上刀盘体型巨大难以随意调整,施工单位还事先对刀盘重心、起吊翻转角度等数据进行了精密的计算,确保刀盘按照设定姿势和位置吊装下井。(海湾隧道首台盾构机组装即将完成 年底前试掘进 林树强,官汉波)
【同期声】中铁隧道局汕头海湾隧道工程南岸工区总工程师 汪朋:
刀盘组装下井的位置是固定的 是唯一的
由于现在的刀盘是卧式
我们需要门吊和履带吊的配合
来实现刀盘的翻转
翻转90°来达到一个竖直的状态 才具备下井的条件。
只能按照竖直状态吊装下井
【配音】组装好的盾构机在海底不断掘进,这两台目前我国直径最大的盾构机,是专门为汕头海湾隧道量身定制的。
【同期声】记者 陈勇:
我身边这台庞然大物 就是汕头海湾隧道首台盾构机
这台设备体积非常庞大 从这里望去
整台盾构机望不到尾部
它的长度约130米 比一个标准足球场还要长
而最前端的刀盘 直径有15米
相当于5层楼高
隧道的开挖就靠它掘进
掘进过程中挖出的石头 泥沙 水
就通过刀盘后部的一系列复杂精密部件
输送出隧道
【配音】盾构机在掘进过程中,需要穿越复杂地层,隧道下部有大量高强度孤石,还有三段共计182米的基岩突出段,地质复杂,施工难度大,安全风险高,被业界称为最具挑战性的水下超大直径盾构工程。
【同期声】中铁隧道局汕头海湾隧道工程南岸工区生产副经理 陈柏宇:
第一段基岩是在整个三段基岩中
岩面最高 而且是岩石强度最硬的一段
我们的推进速度只能
以每小时1毫米到2毫米的速度往前推进
所以说每推进一环都相当困难
完全是跟时间赛跑
【配音】盾构机掘进时遇到特殊的地质类型,特别是撞击到硬度很高的花岗岩孤石时,旋转的刀盘瞬间荷载巨大,会造成刀刃的崩断,甚至导致刀具脱落,工程师根据突发状况,更换刀具并调整盾构机在掘进过程中的运行参数。
【同期声】中铁隧道局汕头海湾隧道南岸工区土木副总工程师 李文玉:
从设备选型和设计方面来讲
首先是刀具这一块
我们采用的是高强度重型滚刀
而且它刀圈的硬度设计师梯度设计
就是外强内柔的设计
另外我们采用的是常压刀盘
我可以在任何时刻 在常压环境下进行刀具更换
【配音】作为中国第一条穿越8度地震烈度区的海底隧道,复杂的地质环境让汕头海湾隧道在建设初期就登上了同类海底隧道建设难度的最高点。隧道施工使用超大型盾构机掘进时,隧道上方的覆盖层距离盾构机仅为8.2米,海底软土的不稳定性也给工程增加了很多不确定性,可以说汕头海湾隧道的建设集结了“大、高、硬、浅、险”五项世界级难度。
【同期声】中铁隧道局汕头海湾隧道工程南岸工区总工程师 汪朋:
海湾隧道是国内首条
处于8度地震烈度区的海底隧道
同时我们海底下有诸多的孤石和积岩
施工难度大安全风险高
第二个方面是我们的盾构机直径是15.01米...
施工难度会随着刀盘、盾构直径的大小成指数增长
第三个..就是为我们今后国内在南海地区
重大的海底隧道的建设
会提供基础数据和重大借鉴
【配音】我国是世界上隧道数量最多、建设规模最大、发展速度最快的隧道大国。以汕头海湾隧道为代表的穿江越海工程,将我国水下隧道建造技术推向了新高度。
【同期声】中国工程院院士 周福霖:
汕头海湾隧道
是我们国家第一座在高烈度地区的海底隧道
对于海底隧道的地震安全问题
在国内技术是空白的 在国际也是空白的
大家都在探索
【同期声】中铁隧道局集团 总工程师 洪开荣
(汕头海湾隧道)采用了10来项新技术
可能也有七八项新材料
这种技术的发展代表了
我们中国隧道技术的发展?
是隧道史建设的一个奇迹
【同期声】中国工程院院士 钱七虎:
汕头海湾隧道建成(贯通)了
有了先例了 后边大家的信心就更足了
从这个意义上讲 具有一个里程碑的意义
【配音】汕头是我国内地唯一拥有内海的城市,内海湾构成汕头独特的城市风光,但也将中心城区一分为二,成为南北两岸交通的一道天堑。虽然海湾大桥和礐石大桥的建成,结束了南北岸仅靠轮渡交通的历史。但受到台风和大风大雾天气的影响,两座大桥交通中断时有发生。隧道的建成将改变这一状况,实在南北全天候交通,对推动汕头区域协调发展,加快建设省域副中心城市,打造现代化沿海经济带发展极意义重大。
【同期声】汕头市金山中学教师 黄晓洁:
我家住在海滨路那边
我觉得隧道建成通车之后
可以大大缩短我上下班的路程
对我来说可以说是“刚需”
【同期声】市民 陈女士
市游泳跳水馆也是亚青会一个很重要的比赛场地
到时候隧道通车了
外国友人就可以更方便地来南滨这边参赛
感受滨海城市的魅力
【串词】汕头海湾隧道是汕头市继海湾大桥和礐石大桥后贯通南北两岸的第三条过海通道。如今,第四条过海通道,也就是350高速铁路过海隧道,已经动工建设,同样是采取盾构的方式施工。这些重大交通基础设施的建成,将使汕头市区内部和对外交通体系更加完善,汕头作为省域副中心城市的聚集和辐射功能也将大大增强,对汕头融入粤港澳大湾区建设、参与“一带一路”建设,加快打造活力特区、和美侨乡、粤东明珠同样具有重大意义。