一條越海高鐵誕生兩個“世界之最”
  時間:2020-08-06  點擊量:   
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7月底、8月初,新建甬(寧波)舟(舟山)鐵路連開兩個重磅評審會議。全線控制性工程——金塘海底隧道,西堠門及桃夭門跨海大橋初步設計方案,分別通過了由中國工程院院士錢七虎、陳政清領銜的專家組評審。

7月30日,甬舟鐵路隧道風險評估與金塘海底隧道關鍵技術方案通過專家評審

8月2日,甬舟鐵路西堠門及桃夭門跨海大橋初步設計方案通過專家評審

“橋隧開弓,箭在弦上”——這意味著,中國鐵建鐵四院總體設計、目前世界控制因素最復雜、越海橋隧工程技術難度最大的鐵路,離開工又近了一大步。

線路全長約77公里 卻有兩個“世界超級工程”

甬舟鐵路正線全長76.774公里,設計時速250公里,線路雖不足百公里,卻將誕生“一隧”“一橋”兩項世界之最:全長16.18公里的金塘海底隧道,建成后將成為世界最長的海底高鐵隧道;主跨1488米的西堠門特大橋,將成為世界同類項目中跨度最大的公鐵合建大橋。

甬舟鐵路西起寧波東站,經寧波市鄞州區、北侖區,至舟山市金塘島、冊子島及本島定海區,終于舟山(白泉)。依次穿越金塘水道、西堠門水道、桃夭門水道和富翅門水道。其中,穿金塘水道采用公路、鐵路分建隧道方案,跨西堠門、桃夭門、富翅門采用公鐵兩用橋方案。

打通世界最長海底高鐵隧道  技術方案已經就緒

7月30日,歷經2年多設計研究,由鐵四院完成的“新建甬舟鐵路隧道風險評估與金塘海底隧道關鍵技術方案”,通過了以錢七虎院士為組長的專家組評審,標志著這條世界最長海底高鐵隧道,技術方案已準備就緒。 由于主體工程也是采用橋+隧組合,甬舟鐵路被譽為“鐵路版港珠澳大橋”。但港珠澳大橋越海隧道全長6.7公里,屬沉管公路隧道,而金塘隧道是高鐵盾構隧道,全長16公里,海底盾構段長11公里,最大水壓0.85MPa,直徑14米。

長度的簡單增加看似輕松,工程背后從量變到質變的難度跨越,每一米的開挖,都需要解決地質條件差、水壓高、海中對接難度大、防災救援難度大等世界級難題。

面對諸多技術挑戰,2017年,鐵四院成立了以全國勘察設計大師、副總工程師肖明清為首的設計團隊,立項“隧道風險評估與金塘海底隧道關鍵技術方案”,可研階段完成40余個課題,初步設計階段完成14個課題, 特別是今年新冠疫情打亂了正常節奏,設計人員聯合各大課題單位付出了艱苦的努力。

為詳細收集海域地質資料,隧道加大了鉆孔采樣密度,平均30米一個孔。而此前鐵路地質勘探基本為50米—100米。金塘海域還是寧波港黃金航道,加大了鉆孔難度,勘探首次采用了三維物探、海上鉆探平臺以及地質勘探AI管理系統等先進勘探手段。

不僅是世界公鐵兩用大橋的跨越  也是鐵四院星辰大海的突破 

甬舟鐵路跨越西堠門水道、桃夭門水道、富翅門水道采用公鐵合建跨海大橋,其中鐵四院和中鐵大橋院聯合設計的西堠門大橋為世界上最大跨度的公鐵兩用跨海高鐵大橋,也是本項目中另一項超級工程。根據分工,鐵四院負責大橋金塘島側主塔基礎及錨錠的設計,參與主塔設計。

8月2日,以陳政清院士為組長的專家組評審通過了鐵四院完成的“新建甬舟鐵路西堠門公鐵大橋金塘島側主塔基礎及錨錠初步設計”。

西堠門公鐵大橋采用斜拉-懸吊協作體系,主跨1488米,跨度比今年7月通車的滬蘇通長江公鐵兩用大橋(1092米)還要長396米,位居世界公鐵兩用跨海高鐵大橋之首,技術標準高、工程規模大。大橋采用公鐵平層布置,中間通行2線鐵路,兩邊通行6車道高速公路。

西堠門公鐵跨海大橋金塘島側橋址金塘側主塔基礎水深達30米,在國內跨海大橋中首次采用設置沉井基礎形式,基礎直徑58米,為目前國內最大水深、最大直徑的設置沉井基礎。

基礎施工采用水下消聚能爆破技術進行基坑開挖,為國內首創。針對風大、浪高、水深、流急的建橋條件,開展了水文分析計算、基礎數模物模實驗、四季全潮同步水文測驗、波浪觀測統計和分析、基底水下爆破等專題研究。

此外,鐵四院設計的富翅門公鐵兩用跨海大橋橋位處風大、浪高、裸巖、水深,建設條件復雜,也有兩項世界之最及世界首創:主跨388米,是世界上最大跨度的高低塔公鐵平層斜拉橋;主梁寬度56.5米,是世界上最寬的挑臂式鋼箱梁。首創橋塔中穿挑臂式鋼箱梁斜拉橋,首創鋼箱梁斜拉橋中穿梭形橋塔。

世界橋梁,再看中國!深水造橋,期待四院!西堠門跨海大橋初步設計方案通過評審,標志著鐵四院實現了在公鐵合建橋梁千米級主跨的歷史性突破,為實現中鐵建、鐵四院向寬闊水域、海洋環境發展奠定了堅實基礎。

專家評審后,國鐵集團鑒定中心分別在上海、舟山召開了甬舟鐵路隧道工程初步設計評審會及橋梁工程初步設計鑒修工作布置會,為初步設計的批復奠定了基礎。

甬舟鐵路設計時速250公里,是實現浙江省高鐵1小時交通圈的重大項目,對舟山加快融入寧波都市圈和長三角一體化等都具有深遠意義。建成后不但將結束舟山群島不通火車的歷史,而且從寧波到舟山只要30分鐘,從杭州至舟山只需80分鐘。同時,該項目的建設,將使我國橋梁、隧道設計水平提升到一個新高度。


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