世界最大海底高鐵隧道今天開始“穿海”
甬舟鐵路全線控制性工程、世界最長海底高鐵隧道-金塘海底隧道將從浙江寧波和舟山兩側同時開始相向盾構掘進。金塘海底隧道穿越的10萬噸級金塘水道是寧波舟山港的主要運輸通道。隧道全長16.18公里,其中採用盾構法施工區段長11.21公里。
掘進使用的「甬舟號」及「定海號」盾構機,每台長135公尺、重4,350噸,開挖直徑14.57公尺。兩台盾構機將在海中穿越高水壓地段及多種複雜地層後,在海面下約78公尺實現精準對接。
建造海底高鐵長隧道究竟有多難?
全長16.18公里的金塘海底隧道既穿城又越海,掘進中面臨複雜地層和海域環境下的多重挑戰。建造這樣一條海底高鐵長隧道,建造有多難、難在哪?
首先難在地質情況複雜。金塘海底隧道在寧波側的起點,正是城市下方,「甬舟號」盾構機在地下58公尺出發後,就要下穿石油、電力等管線,以及海堤、航道等40多處風險源,而在向海中掘進過程中,盾構機要穿越12段高強度硬岩地層。
而在海對岸的舟山側,又軟又黏的地層好比“年糕團”,容易結成泥餅貼在刀盤上影響掘進。
中鐵十一局甬舟鐵路計畫負責人王雙:我們在刀盤設計上採用沖刷的設計,透過在刀盤中心安裝許多沖刷管路,對刀盤中心區域進行反覆沖刷,防止這個區域有黏土殘留。
水壓大是第二個難題。隧道海底最大埋深達78米,盾構機掘進過程中,承受的最大水壓相當於成年人手掌壓上一噸的重量。
為此,他們對核心部件加強密封處理,可抵禦百公尺深海底的高水壓。
而在經歷高水壓、複雜地質「長途跋涉」的雙向奔赴後,兩台盾構機將透過刀盤接觸的方式在海底高精度對接。這是隧道建設的第三大難題。
王雙:我們採用了6台北斗的定位系統,結合我們盾構機自身的高精度的導向系統,保證我們第一台盾構機高精度地到達指定位置,第二台盾構機再靠近過來,把盾構機中心軸線控制在兩公分精度的範圍。
兩台5層樓高的盾構機,完成使命後如何從海底順利拆解、運出來呢?建造者對盾構機做了特別設計。
中鐵十四局甬舟鐵路項目技術負責人韓鳳啟:盾構機採用了雙層殼體,盾構在海底對接後,內部結構拆解運出,外殼留在海底,為隧道提供保護,就像“金蟬脫殼」。
此外,海底地層氯離子含量高、腐蝕性強,會影響隧道混凝土結構的耐久性。建造團隊對管片進行了一系列防腐設計,為隧道穿上了“保護罩”,有效提升隧道使用壽命和安全性。
鐵路通車後將結束舟山群島不通火車歷史
據了解,金塘海底隧道預計2026年底貫通,甬舟鐵路預計2028年將具備通車條件。甬舟鐵路通車後將結束舟山群島不通鐵路的歷史,進一步加快舟山及寧波融入「一帶一路」和長江經濟帶建設進程。