中国建世界最长海底高铁隧道!大海满满都是水,隧道要怎么挖?

谈谈武器 2025-03-25 16:11:48

中国基建创造许多世界奇迹,尤其是海底高铁隧道,大海汪洋一片,海底隧道如何挖,才能保证安全畅通?

宁波舟山最长海底高铁隧道

金塘海底隧道是我国建造的最长海底高铁隧道,也是截至2024年统计数据,在全世界范围内,修建的最长距离的海底高铁隧道。

在海底建造隧道,没有办法像陆地的河流一样截流,隧道在海底挖掘时,怎么挖呢?

金塘海底隧道挖掘时,盾构机是泡在海水里吗?

海底使用盾构机时,事先勘测好既定挖掘路线,然后设定好参数,前段的刀盘掘进时切削岩石或土层,后面的盾构机的机身位置和相关设备部分,处于一个相对封闭的空间里,否则电机等仪器泡水会引发故障。

通过密封舱达到和外部海水相对保持平衡的工作环境,因此盾构机在海底的工作状态很稳定,密封舱充满压力的泥浆,或者平衡式盾构机,能让机器内部压力和海水压力相互抗衡,可以达到阻止海水浸入的效果,从而保证盾构机的工作环境是保持干燥。因此盾构机在海底工作时, 通过压力保护,不会直接泡在海水里工作。

盾构机在海底工作时,机器内部有人吗?

那么盾构机在海底几十米深度的位置工作,谁来控制,如何操控它?

主要的操控方式是远程遥控和监控工作情况,以及自动化设置启动等,但是一些关键的参数改变,比如软土层作业,转换为硬土层作业,遇到粉岩,砂岩,淤泥,可能都需要更换刀盘刀具,改变工作参数设置,都需要工作人员,到盾构机内部去进行操控。

而和通常想象的不同,在金塘海底隧道施工中,工作人员一般不需要潜水下海,一般都会在工作中心远程控制盾构机掘进,除非极特殊的情况,要到水下去拆解盾构机,会有专业潜水员下水作业,但是这样的情况很少见,由此能从侧面印证,在如此复杂的位置施工,我国盾构机的质量也是非常过硬。

这里的建造难度超乎想象,地质条件的复杂程度也堪称世界级难题,隧道建造的位置,是从宁波的北仑区,到舟山的金塘镇。

隧道总里程为16.18公里,盾构段长度为11.21公里,使用盾构机为主要挖掘工具,削掉岩石层,以及复杂的12段硬岩底层,以及24次软地质层和硬地质层的转换挖掘。从2022年10月底正式开工建设,到现在为止,已经持续施工达2年多时间了,预计要在2028年完成交付使用。

海底隧道对接精度达到毫米难度超乎想象

中国在海底挖掘隧道,要经过多达40多个海底风险源,海底挖隧道不是单纯的挖开海底的岩石和沙子,而是要避开石油管线,海堤基础,码头范围,进港出港的航道位置等等,这些位置都要避开才能施工,否则会造成可能出现的安全隐患。

海底隧道的搭建,需要对接下沉管或者设备对接,而14.57米直径的世界超大直径盾构机,我国首次采用两台设备,同时开工建设,分别从宁波和舟山两个方向,对向施工,最终在海底深度78米的位置,实现挖掘对接的精度误差,控制在20毫米以内。

这个参数让国际社会都震惊不已,甚至外国媒体一度以为这是吹嘘,因为难以置信中国的盾构机施工精度,能够达到如此精准的程度,简直难以想象,要知道这即便是在陆地上施工,都难以实现,更何况是在海底精准对接,是如何做到的?

这个隧道在海平面42米以下深度的位置进行施工,最深位置接近80米,两台盾构机分别是定海号和甬舟号,这是我国实现国产的定制的超大型盾构机,安装能够便捷更换刀盘的复合刀盘,可以破碎岩石,还能切削软土层,实际上挖掘这两种地质情况,时都有不同的施工难度。

隧道带来巨大交通便利

金塘海底隧道能够连接宁波和舟山两端,通过高铁列车的跨海隧道,实现高效通车,全长16.18公里,经过隧道的运行时长,按照每小时运行速度为250公里的话,只需要3.88分钟,如果是按照200公里左右,也只有4分多钟。

可见这样的通行效率是非常高效的,这短短的几分钟隧道路程,实际上为两地之间的畅通,提供了一条便捷的通道,否则绕行的话,就要远上好多,最初宁波到舟山的车程需要90分钟,现在高铁经过海底隧道,只需要全程30分钟的时间,节约三分之二的通行时间,更为重要的是,金塘海底隧道将会让舟山群岛正式开通铁路通行的记录。

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