隧道建在百米海底

  近日,深江铁路重要控制性工程、跨越狮子洋的珠江口隧道工程进展顺利,斜井进洞二三十米,盾构部分将于11月始发。

  深江铁路途经深圳、广州、东莞、中山、江门,是深圳至茂名铁路组成部分,线路全长116公里。深茂铁路江门至茂名段已于2018年开通,江门至深圳段需要跨越珠江口狮子洋海域。之前,因地理环境十分复杂,需考虑多种因素,公铁两用桥方案、单一桥方案、隧道方案均有各自特点,但究竟采用哪一种一直未有定论。经过长达10年的比选,2017年8月,深江铁路跨越珠江口方案由虎门公铁两用大桥改为隧道形式。

  珠江口隧道工程为该项目重点控制性工程,位于东莞、广州之间的珠江入海口,以隧道方式下穿。隧道全长13.69公里,设计时速250公里。该隧道工程水文、地质极其复杂,周边环境水腐蚀性较为严重,为目前国内最大埋深、最大水压的水下隧道。

  “珠江口隧道采用‘矿山法+盾构法’组合施工。矿山法段最大埋置深度达到了115米,盾构法隧道最大水压1.06兆帕,超过10个标准大气压。”承担全过程设计的中国中铁第六勘察设计院集团有限公司隧道院负责人贺维国介绍。

  按照设计方案,待盾构始发井完工后,两台大直径盾构机将分别从东莞虎门及广州万顷沙始发,相向掘进,盾构管片外径12.9米,盾构独头掘进最长达3590米。

  “这就意味着,盾构机必须在高水压下不良地质段进行磨损刀具的更换。这无异于在水中打开了一扇窗户,安全风险极大。”贺维国表示,对此,设计上要求采用更可靠的常压刀盘+气垫模式换刀技术。同时,对于掘进极高风险地段,他们盾构机上还将配置相应超前地质探测手段,对前方地层进行预测分析,实现一机多能。

  除水下换刀问题,还有一块更难啃的骨头,就是盾构机未来如何在海中完成接收及拆解。

  盾构机长距离掘进后,必须精准在海中扩大洞室实现对接,这犹如在大海中穿针引线,不仅在设计时要考虑足够预留量,对盾构机掘进过程中的动态控制要求也极为苛刻。同时,在盾构接收中还必须达到零渗水的要求。

  “设计方案采取了依靠洞内外联动测量,使盾构机认准方向进行掘进施工;通过地质勘察和超前地质预报,摸清前方地质条件,及时调整盾构机掘进参数和姿态,保障盾构机在正确的方向掘进;设置大型接收洞室,在接收端预留有一定容错的接收洞门及止水系统,保障盾构机能够直接进入。”贺维国说。

  业内专家认为,珠江口隧道工程具有“‘矿山法+盾构法’组合工法技术难度大、极端地层盾构掘进长、淤泥环境施工风险高、防灾疏散组织救援难、世界级高水压无案例”的特点,项目建成后将为世界海底隧道工程技术提供独特的样本和宝贵的经验。

  深江铁路是国家“八纵八横”高速铁路主通道沿海通道重要组成部分,也是粤港澳大湾区重要交通基础设施。


来源:人民铁道网  

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