媽灣海底隧道|全國最大直徑及深圳第一條海底隧道 量身定制盾構機強在哪裏?

編輯︰王子傑

  全國海底最大直徑盾構隧道,同時也是深圳第一條海底隧道,媽灣海底隧道在1月21日正式通車。

  回顧媽灣海底隧道的建設過程,為了應付「長、難、深、大」四大挑戰,實現高質量建設,中鐵裝備專門研發量身定制的「媽灣號」盾構機,它特別在哪裏?

建設媽灣海底隧道有量身定制盾構機

媽灣海底隧道
媽灣海底隧道是粵港澳大灣區互聯互通、交通建設的重點示範工程。(網上圖片)

  媽灣海底隧道位於深圳南山區,分為地面道路和地下道路兩部分,其中地下道路規劃等級為城市快速路,雙向6車道,設計時速80公里,地下隧道全長6,280米。

  「媽灣號」盾構機是為媽灣海底隧道建設而量體定制,開挖直徑15.53米、相當於五層樓高,全長約140米、重量達4,650噸。

  盾構機施工段全長2,063米,是整條右線線路的控制性工程。

  而在掘進過程中,需要應對長、難、深、大四大挑戰。

「媽灣號」盾構機
為建設媽灣跨海通道隧道量身定制的「媽灣號」盾構機。(網上圖片)

  首先是「長」,媽灣海底隧道地質構造複雜,34.15%為全斷面硬岩,最大強度高達193兆帕,設備穿越高強度岩層距離長,考驗刀盤破岩能力的同時,也造成刀具因磨損需要頻繁更換情況。

  「難」是指穿越海底複雜地形,存在50%的軟硬不均岩層,容易導致盾構上部切削過快而造成盾構機整體姿態上抬,進而偏離預設軌迹。

  至於「深」,則是指海底隧道位於水下40多米深處,最大水壓達500千帕,施工風險高。

  最後的「大」是隧道斷面,其管片外徑15米,是目前全國最大直徑海底隧道,對設備性能和施工技術要求極高。

「媽灣號」首創專利技術應對四大挑戰  

「媽灣號」盾構機。(網上圖片)

  為應對四大挑戰,首先媽灣號運用首創的滾刀安裝專利技術,改善受力,大大提高使用壽命。同時,媽灣號搭載了刀具狀態實時監測系統,可對滾刀的旋轉狀態、磨損狀況進行檢測,並且可以實時反饋開挖地層的圖像信息,全方位提高可感可知能力。

  另一方面,媽灣號的設計承載壓力是10公斤,相當於普通人不帶任何輔助設備,潛水100米所承受的壓力。能夠做到這件事,皆因媽灣號的最大推力高達2.5萬噸,裝機總功率超過1.15萬千瓦,甚至比復興號高鐵的總牽引動力還要高出10%。

  媽灣海底隧道是粵港澳大灣區互聯互通、交通建設的重點示範工程,建成通車後將有效完善前海外部路網結構,連接南山港區的疏港貨運交通,降低前海區域地面貨運交通壓力,兼顧聯通媽灣、赤灣片區與大鏟灣等片區的客運交通,實現客貨分離,進一步拓寬城市發展空間。

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