世界最长海底公路隧道完成盾构掘进

10月2日,青岛胶州湾第二隧道服务隧道盾构掘进任务完成后,建设工人正在紧固螺栓。
10月2日,在胶州湾海平面下105米深处,随着“国信号”盾构机刀盘抵达分界里程,由青岛国信集团投资建设、中铁十四局参建的青岛胶州湾第二隧道服务隧道完成盾构掘进任务,标志着世界最长海底公路隧道盾构掘进全部完成。
青岛胶州湾第二隧道工程全长17.48公里,隧道主体长14.37公里,按“双主线隧道+中间服务隧道”布局,双向六车道,设计时速80公里。根据胶州湾海域地质条件不同,工程采用“钻爆+盾构”组合施工工法,分别从胶州湾东、西两岸向胶州湾掘进,并在海中对接。其中,主线隧道盾构段最大海底埋深达95米,服务隧道盾构段最大海底埋深达105米,超高海底水压对盾构密封和防水要求极高。
面对管片埋深深、承受水压高、抗渗等级高等挑战,中铁十四局自主研发设计第五代超大直径盾构管片绿色智能生产线,投用抹面机器人、喷涂机器人、清模机器人、重载AGV等智能设备,实现管片全生命周期的智慧管理,为胶州湾第二海底隧道构筑起一道坚固的“金钟罩”。
聚焦超大直径盾构长距离穿越海底硬岩及破碎带地层的工程难题,中铁十四局联合山东大学、北京工业大学、北京交通大学、中南大学等高校协同攻关,承担国家重点课题、揭榜挂帅课题3项,重点解决刀具异常磨损、掘进效率低、主驱动失效风险、盾尾击穿风险等难题。目前,已形成实用新型和发明专利17项,完成论文20篇、工法2项。
“我们对盾构机进行了针对性优化,缩小刀间距,让刀盘尽可能多地布设刀具,增强盾构机破岩能力,并首次采用‘螺旋机+碎石箱+碎石机’的盾构出渣系统设计,提高出渣效率,减少渣土滞排风险,创新盾构机盾体稳定抗震技术,提高盾构机在硬岩地层中的抗震能力,避免刀具和主轴承异常损坏。”中铁十四局项目技术负责人王君平介绍。
胶州湾第二隧道是新时代交通强国标杆工程,被世界隧道大会认定为“全球隧道与地下工程领域50项标志性工程”之一。项目建成后,将与既有胶州湾隧道、胶州湾跨海大桥、环湾高速共同构建多层次跨湾综合交通网络,推动青岛正式迈入“双隧时代”,大大缓解青岛主城区与西海岸新区(黄岛)之间的跨海交通压力,显著缩短时空距离,有力促进“青黄同城”和环胶州湾一体化发展。(白晓 李桂香 马金波)
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