[广东]在建的深中通道是继港珠澳大桥之后的又一个世界级“桥、岛、隧、水下互通”的集群工程,世人翘首期盼!(图)
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原标题:[广东]在建的深中通道是继港珠澳大桥之后的又一个世界级“桥、岛、隧、水下互通”的集群工程,世人翘首期盼!(图)
相比于E1、E2管节,E3管节为项目第二节标准管节,长165米,宽46米,高10.6米,重约8万吨,基于前期经验,各作业环节施工效率均有提升。相较前两次沉放作业,E3管节安装特点在于首次进入海平面20米以下的深水区,由此带来两大技术难点:
一是沉管离开一体船掩护后,完全暴露在船体扰流范围内,管体控制难度大;
二是定位缆首次在深水区作业,管节位置不易调整。
另一方面,E3管节安装前,台风“海高斯”路径发生转变改为登陆珠海,作业窗口被迫延后,同时在管节安装期间多次受强对流天气影响,外部环境相比之前更为复杂,给项目施工带来挑战。
为顺利完成E3管节“深海之吻”,保障管节在深水区顺利对接,项目使用我国自主研发的北斗卫星定位系统,通过测量塔数据实时计算沉管三维动态,指挥人员可精准掌握船管在海底的具体位置,更好地完成作业。经拉合、水力压接等工序,28晚凌晨3点,E3与E2管节完成对接。
此次成功安装,再次验证了沉管浮运安装工艺方案的合理性,也验证了北斗系统在跨海通道工程中的实际效用。
在此次安装过程中,沉管隧道工程关键的抛石整平工艺也实现了相应优化。经审慎评估,目前世界最大最先进的碎石铺设整平船“一航津平2”首次在国内采用半漂浮方式作业,顺利完成E3管节基床铺设,有效保障工期的同时,填补了该领域的技术空白。
仅此而已了吗?不不不!除了北斗卫星定位系统,深中通道在建设过程中还运用了多项尖端技术!
从2016年12月28日先行工程西人工岛开工建设至今已有三年多的时间。期间,智能科技的光芒一直闪耀,下面一起来数数深中通道还隐藏了哪些“法宝”。
“东隧西桥”的深中通道
目前深中通道岛屿、隧道、桥梁等相关工程的建设正在稳步推进。深中通道作为粤港澳大湾区的重点工程,它东起深圳市机荷高速,西至中山市的马鞍岛,全长24公里。
按照“东隧西桥”方案,深中通道是先下海再上桥。其中,海底沉管隧道6.8公里是目前世界上特长、特深、特宽的海底沉管隧道。而两座大桥分别是主跨1666米的伶仃洋大桥和主跨580米的中山大桥。
海底隧道钢壳沉管,焊缝总长接近地球直径
今年7月底,深中通道E2管节顺利沉放到约19米深的海底,实现了与E1管节的精准对接。这些深埋在海底的钢壳沉管在地面是什么样子的?它们又是如何从一块块钢板变成巨大的沉管隧道的?
深中通道的沉管隧道是世界首例双向八车道海底沉管隧道,横截面最宽超过55米,比港珠澳大桥更宽,沉管放置的位置,地质条件也更复杂。
现在看到的这个巨型灰色长方体建筑其实就是海底32节钢壳沉管中的其中一节,它长165米,宽46米,高有10多米,用钢量相当于一个中型航母,这样大规模、大体量地使用钢壳沉管这在我国海底隧道建设中还是第一次。
中国船舶广船国际深中通道GK01项目部常务副经理邓凯:
我们交付的庞然大物看上去很巨型,实际上它就像我们缝衣服一样,是一块布一块布连起来的,同样我们的钢壳,既然是钢,它是用钢板连在一起的。由于第一次采用钢壳混凝土结构,所以钢壳管节内部的构造也极为复杂,隔板纵横交错,一个钢壳管节由33万块大小各异的钢板通过焊接的方式拼接而成,制造精度远远高于造船行业的精度要求。
这是深中通道海底隧道的一个示意图,隧道在海底并不是一条直线,而是受到地形起伏而有所变化,这样在隧道的建造当中就出现了不规则的非标准管节。
中国船舶黄埔文冲深中通道GK02项目常务副总工程师蒋巍:
由于海底地形以及通航航道的要求,所以说整个沉管管节在海底,它在竖直方向它是一个曲线,所以它是一个不规则的平行四边形。
深中通道海底隧道32节钢壳沉管中,标准管节有26节,曲线变宽管节有6节。由于全部采用焊接方式,焊缝总长度达到11000公里,已经接近地球的直径。
智能制造保证钢壳沉管密不透风
双向八车道的海底沉管隧道在世界上还没有先例,创新性的钢壳混凝土沉管也是国内首次,所以保证海底沉管隧道11000公里焊缝长度的密不透风就成了整个工程的一项重首要任务。
深中通道采用类似于“三明治”结构的钢壳沉管设计,先用内外两层钢板制造出巨型钢壳,然后在两层钢板之间分隔成2000多个体积为4到16立方米,用来浇筑水泥的隔仓,由于钢板最厚处达到40毫米,所以焊接难度可想而知。
中国船舶黄埔文冲深中通道GK02项目常务副总工程师蒋巍:
如果管节舱室之间的焊接出现漏洞的话,就会造成漏浆,管节的混凝土浇筑是一次性的,不能够进行返工,所以说这会造成灾难性的后果。
在广船国际的智能制造片体车间,工人师傅把构件摆放在智能片体生产线的焊接工位上面,机器人就会自动扫描,自动识别,自动匹配焊接工艺,自动生成焊接指令,整个焊接过程一气呵成。
中国船舶上海船舶工艺研究所深中通道钢壳智能片体线制造项目负责人王浩:
它跟常规的离线编程最大的区别在于我们这条生产线它会思考,有机器视觉,也就是说它有了一双眼睛,能够知道自己要做什么工作,指导机器人现场在线执行焊接工作。
由于沉管钢壳结构与船舶分段结构相似,所以在钢壳沉管建造中他们大胆借鉴船舶建造工艺,引入机器人在线编程、自动焊接为核心的智能片体生产线和以钢壳防腐为核心工艺的智能涂装生产线,有效确保了焊接质量的稳定性,在确保钢壳密不透风的同时,还大幅提升了生产效率和耐腐蚀性
值得一提的是,近日,中央电视台再次关注了深中通道建设,用镜头记录了它的壮阔风采。
深中通道·知多D
深中通道沉管隧道长约6.8公里,沉管段长约5公里,采用国内首次应用的钢壳混凝土组合结构形式,由32节管节和一个最终接头组成,是目前世界上最宽的海底沉管隧道。按照计划,深中通道项目今年内将完成5节沉管的运输安装,目前任务已完成过半。
深中通道是国家“十三五”重大工程,作为珠三角“深莞惠”与“珠中江”两大城市群之间唯一公路直连通道,是完成珠江口“A”字型交通网络骨架的重要一横。沉管隧道工程E3管节顺利安装,标志着项目沉管隧道工程建设稳步推进,为完成年度建设目标、将项目建成为平安百年品质工程奠定重要基础。