深圳首条海底隧道通车 全国最大直径!量身定制盾构机强在哪里?

撰文: 当代中国
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全国海底最大直径盾构隧道,同时也是深圳第一条海底隧道,妈湾海底隧道在1月21日正式通车。
回顾妈湾海底隧道的建设过程,为了应付“长、难、深、大”四大挑战,实现高质量建设,中铁装备专门研发量身定制的“妈湾号”盾构机,它特别在哪里?

建设妈湾海底隧道有量身定制盾构机

妈湾海底隧道是粤港澳大湾区互联互通、交通建设的重点示范工程。(网上图片)

妈湾海底隧道位于深圳南山区,分为地面道路和地下道路两部分,其中地下道路规划等级为城市快速路,双向6车道,设计时速80公里,地下隧道全长6,280米。

“妈湾号”盾构机是为妈湾海底隧道建设而量体定制,开挖直径15.53米、相当于五层楼高,全长约140米、重量达4,650吨。

盾构机施工段全长2,063米,是整条右线线路的控制性工程。

而在掘进过程中,需要应对长、难、深、大四大挑战。

为建设妈湾跨海通道隧道量身定制的“妈湾号”盾构机。(网上图片)

首先是“长”,妈湾海底隧道地质构造复杂,34.15%为全断面硬岩,最大强度高达193兆帕,设备穿越高强度岩层距离长,考验刀盘破岩能力的同时,也造成刀具因磨损需要频繁更换情况。

“难”是指穿越海底复杂地形,存在50%的软硬不均岩层,容易导致盾构上部切削过快而造成盾构机整体姿态上擡,进而偏离预设轨迹。

至于“深”,则是指海底隧道位于水下40多米深处,最大水压达500千帕,施工风险高。

最后的“大”是隧道断面,其管片外径15米,是目前全国最大直径海底隧道,对设备性能和施工技术要求极高。

“妈湾号”首创专利技术应对四大挑战

“妈湾号”盾构机。(网上图片)

为应对四大挑战,首先妈湾号运用首创的滚刀安装专利技术,改善受力,大大提高使用寿命。同时,妈湾号搭载了刀具状态实时监测系统,可对滚刀的旋转状态、磨损状况进行检测,并且可以实时反馈开挖地层的图像信息,全方位提高可感可知能力。

另一方面,妈湾号的设计承载压力是10公斤,相当于普通人不带任何辅助设备,潜水100米所承受的压力。能够做到这件事,皆因妈湾号的最大推力高达2.5万吨,装机总功率超过1.15万千瓦,甚至比复兴号高铁的总牵引动力还要高出10%。

妈湾海底隧道是粤港澳大湾区互联互通、交通建设的重点示范工程,建成通车后将有效完善前海外部路网结构,连接南山港区的疏港货运交通,降低前海区域地面货运交通压力,兼顾联通妈湾、赤湾片区与大铲湾等片区的客运交通,实现客货分离,进一步拓宽城市发展空间。

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