汕汕鐵路時速350km海底高鐵隧道 挑戰世界級技術難題

編輯︰言嘉庸

  汕汕高速鐵路起自廣汕鐵路汕尾站,終至廣梅汕鐵路汕頭站,設計行車時速350公里,全長約162公里,全綫設有7座車站,計劃於2023年3月通車。作為重點工程,汕汕鐵路是國家「八縱八橫」沿海時速350公里高鐵通道的重要組成部分,也是粵東地區聯繫粵港澳大灣區的重要通道,通車後汕頭至廣州的行程有望縮短至1.5小時左右。

汕汕鐵路關鍵工程 海底隧道建設環境嚴苛

  汕汕鐵路自2018年12月開工建設,其中汕頭灣海底隧道是全線最關鍵的工程項目,也是國內外首座設計時速350公里的大直徑海底高鐵隧道,建設難度及風險控制均為世界之最。

  據汕汕鐵路項目隧道專業負責人介紹,這座海底高鐵隧道要在高烈度地震區穿越17條斷層破碎帶。又因為長距離位於高水壓風險區域,隧底最大水壓可達0.97兆帕,水在這樣的强壓力下,可形成高達97米的水柱,創下中國水下隧道之最。在承受高水壓滲透作用的同時,還要適應規範最高等級氯鹽侵蝕環境及鹽類結晶環境,兩者的耦合作用導致海底隧道服役環境更為惡劣。

  工程地質條件複雜是另一大難題,地質勘測條件顯示,隧道先後穿越淤泥及淤泥質粘土地層、淤泥與花崗岩軟硬不均地層、軟硬岩軟硬不均地層以及全斷面弱風化花崗岩地層,工程人員將這段隧道的開挖過程比喻為「先切豆腐後磨生鐵,軟硬夾生」。

大盾構施工作為最先進的隧道挖掘方式,憑藉快速、方便、安全的優勢,廣泛應用于鐵路、公路、地鐵等隧道工程中。大灣區在建的3條高鐵——汕汕、廣湛、深江鐵路,都採用大盾構隧道施工。圖為汕汕鐵路工程配備的「永平號」混合式盾構機。(圖片來源:中國鐵路微信公眾號)

 汕汕鐵路配備開路先鋒「永平號」盾構機

  工欲善其事 ,必先利其器。為提高隧道挖掘效率,施工隊量身打造了一個開路先鋒——「永平號」混合式盾構機,刀盤開挖直徑14.57米,是目前世界最大直徑高鐵海底盾構隧道。

  此外,「永平號」滾刀刀間距由傳統的100毫米壓縮至90毫米,如同一顆顆用鋼鐵打造的「牙齒」,可以有效磨碎岩石,提高掘進效率。滾刀配備全自動檢測系統,這些在大直徑盾構隧道施工中均為首次應用。

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汕汕鐵路工程量身打造的「永平號」混合式盾構機更適應於高水壓、高地震烈度複合地層大直徑海底隧道掘進。(圖片來源:中鐵十四局影片截圖)

  修建海底隧道困難重重,為甚麽不選擇架橋或者繞路?汕汕鐵路項目隧道專業負責人對此解釋稱,綫路位於汕頭港出海口附近,毗鄰電廠,架橋會嚴重限制港口貨輪和運煤船通行。此外,相比海上橋梁而言,隧道方案可有效規避颱風威脅,抗震性能也優於地面結構,運營服役期間還可以降低對海洋環境及航道通行的影響。

  至於繞路方案被否決,是由於其曲綫半徑不能滿足時速350公里列車運行的曲率要求,也不能實現規劃的路網功能。

汕汕鐵路可大大加强閩粵兩省間及珠三角與海西、長三角地區間的聯繫,有利於完善粵東沿海地區經濟布局。(網上圖片)

  汕汕鐵路開通後,向西連接廣汕鐵路,向東連接汕漳鐵路,將在珠三角、海西、長三角之間構築一條南北走向的客運通道,填補沿海通道縱向千餘公里無時速350公里高鐵布局的空白。

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