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喝彩!胶州湾第二海底隧道破解世界级难题!

发布于:2024-01-05 10:43:05 来自:施工技术/市政工程施工 [复制转发]

胶州湾第二隧道采用 双向六车道 主线隧道加中间服务隧道布置方式,主线隧道长 15.89公里 ,将超过挪威已建成的Ryfylke隧道(14.3公里)成为世界第一长公路海底隧道。 项目建设开挖土石方量超过800万立方米,超过日本青函海底隧道(520万立方米)和英法海峡隧道(480万立方米), 建成后将成为世界规模最大的海底隧道工程。

2017年5月,铁四院中标胶州湾第二海底隧道工程可行性研究。通过不断创新、方案比选,解决了穿越规模较大的区域性断裂、下穿重要建(构)筑物多、道路建设用地预留少、超长海底隧道通风排烟等一系列世界级难题。

青岛胶州湾第二海底隧道 面临三大世界级难题
胶州湾第二海底隧道主线长 17.5千米
其中隧道部分长 14.37千米
最深处距海平面 115米

为目前 世界上规模最大的海底公路隧道

挑战一:地质条件复杂

这条长14千米的隧道穿越两种截然不同的岩层,靠近黄岛一侧,多是坚硬的花岗岩,靠近青岛一侧,则是岩性相对较软的凝灰岩,更有22条断裂带在其中延伸,最大断裂宽度(相交处)达200米,相当于66层楼的高度。

挑战二:海底埋深大

隧道最低点距海平面115米,盾构隧道承受水压达0.96兆帕, 相当于在一个手掌上承载一头成年长颈鹿的重量。

挑战三:隧道距离长、交通量大

海域段长度达10千米,按照80千米/小时的车速,需要行驶7分半钟,隧道将面临多重考验:通风不畅 ,汽车尾气累积,污染物浓度高;隧道内若发生意外,疏散救援难度大、时间长;隧道距离长,施工工期也长。

如何破解世界难题?

钻爆+盾构组合施工

考虑到海底隧道水压高,断层裂隙发育,面对两种岩性截然不同的岩层, 全国工程勘察设计大师、中国铁建首席专家、铁四院总工程师肖明清为首 的设计团队 提出采用 钻爆+盾构 组合的施工工法,在海中设置接收洞室,实现盾构机的接收和拆解运走。

大环 提升防水性能

一般超大直径盾构隧道(14米及以上)管片环宽为2米。面对更高级别的防水要求, 设计团队提出采用 大环宽 (2.1米),能有效减少接缝数量,提高隧道的防水性能。

创新性设置服务隧道

面对通风排烟难度大、施工工期长和疏散救援时间长等问题,设计团队创新性地提出 在两个主线隧道之间设置服务隧道 的方式。
服务隧道在应急情况下是 疏散救援通道 ,日常则是主线隧道的 新风系统 ,控制污染物的浓度,解决了隧道通风难题。
服务隧道开挖断面小,施工进度快,可为主线隧道探明前方地质情况,相当于主线隧 道的 “探路先锋” 大大降低了主线隧道的施工风险。
隧道每750米设置一处车行横通道、每250米设置一处人行横通道连接主线隧道,需要紧急救援时,救援车辆可通过服务隧道进入,然后通过车行横通道快速到达事故地点,实施救援。
2022年土建1-6标中铁、中交等单位参建

TJ-01标段:包含主线S线:SK4+800~SK7+578(钻爆法)、D匝道:DK0+290~DK0+757.582(明挖+钻爆)、横通道:1#人行横通道(中段+南段)、2#~6#人行横通道、2#~6#车行横通道、附属洞室:4-1#变电洞室、4-2#变电洞室、2#通信洞室、南侧地下风机房、黄岛接线路基;澎湖岛街管线迁改等图纸范围内的土建工程。


   
第一名:中铁三局集团有限公司    
投标总报价:678808212.78元    

第二名:中铁十八局集团有限公司

投标总报价:680297698.00元


TJ-02标段:包含主线明挖段:SK4+300~SK4+800(NK4+300~NK4+801.017)、主线N线:NK4+801.017~NK7+740(钻爆法)、C匝道:CK0+167.716~CK0+620(明挖+钻爆)、横通道:1#人行横通道(北段)、北侧地下风机房、淮河东路管线迁改等图纸范围内的土建工程。    

第一名:中铁四局集团有限公司

投标总报价:953576767.76元    

第二名:中铁三局集团有限公司

投标总报价:957486580.72元


   
TJ-03标段:包含主线S线:SK7+578~SK14+672.5、横通道:7#~9#人行横通道、10#~23#人行横通道(南段)、7#车行横通道、8#~17#车行横通道(南段)、附属洞室:9-1#变电洞室(南段)等图纸范围内的土建工程。    

第一名:中铁隧道局集团有限公司

投标总报价:1308817777.00元    

第二名:中铁十八局集团有限公司

投标总报价:1310718168.00元


   
TJ-04标段:包含主线N线:NK7+740~NK14+658、服务隧道:FWK8+795~FWK13+967、横通道:10#~23#人行横通道(北段)、8#~17#车行横通道(北段)、附属洞室:9-1#变电洞室(北段)等图纸范围内的土建工程。    

第一名:中铁二局集团有限公司

投标总报价:1905880259.52元    

第二名:中铁隧道局集团有限公司

投标总报价:1903087777.00元

TJ-05标段:包含主线拆解洞室:SK14+707~SK14+742;NK14+658~NK14+693(钻爆)、主线S线:SK14+672.5 SK14+707(钻爆)SK14+742 SK17+995(盾构)、服务隧道:FWK13+967~FWK17+971.602(钻爆+盾构)、始发段主体结构:SK17+995~SK18+207(明挖段N、S线合建)、横通道:18#~19#车行横通道(南段)等图纸范围内的土建工程,工程造价为2139600170.46元。    
第一名:中铁十四局集团有限公司    

投标总报价:2139421377.00元

第二名:中交隧道工程局有限公司    
投标总报价:2139400366.66元    

   
TJ-06标段:包含主线N线:NK14+693~NK17+951.032(盾构)、青岛明挖段围护+主体结构:SK18+207~SK18+650(青岛侧N、S、S1、S3、N3合建)、横通道:18#~19#车行横通道(北段)、青岛港接线路基等图纸范围内的土建工程,工程造价为1749719053.11元。    
第一名:中交隧道工程局有限公司    

投标总报价:1749516666.00元

第二名:中铁隧道局集团有限公司    
投标总报价:1749627777.00元    

   
盾构始发段基坑工程(施工)    

工程概况:胶州湾第二海底隧道盾构始发段基坑工程位于青岛港渤海油脂厂西侧,青岛港大港公司30万货场停车场、805库范围内。明挖段周边较空旷,厂区内南侧为805库房(规划拆除),拟建厂区东北侧为渤海油脂厂(规划拆除)。拟建场区明挖段距现状防浪墙约10m,盾构始发井南侧距现状防浪墙约40m。盾构始发段基坑工程长(SK17+995.00 SK18+208.5)约213.5m。青岛侧工作井考虑盾构始发,工作井外包尺寸为59.6m*28m(宽*长),基坑深度为32.7m;青岛侧明挖一期主线基坑宽度约51.88-57.4m,深约29.5-16m。

第一名:中铁十四局集团有限公司

投标总报价(元)234066317.00

第二名:中铁隧道局集团有限公司

投标总报价(元)234157777.00


2023年11月27日,胶州湾第二隧道黄岛海域段服务隧道顺利开挖到最深点距海平面115米处。这也是目前已知国内海底施工所到达的最深位置。中铁二局 针对复杂的地质条件,采用SAP、瞬变电磁、超前钻探、孔内成像等技术,多层次、多手段探明前方不良地质和地下水情况;针对富水段落多、水量大、堵水标准高等实际情况,构建动态注浆控制体系;根据钻孔水量、水压及出水位置,实时优化注浆方案,结合膜袋孔口快速封闭等技术,提高超前帷幕注浆效率。

针对长距离独头通风的难题,项目采用了高功率智能风机,大直径风管、智能分风阀,同时,配备高扬程大功率水泵、耐高压排水管,分两阶段组织排水,解决长距离大坡度反坡抽排水难题。先后成功攻克隧道F9-F11断裂带,施工顺利到达距离海平面最深115米处,目前已全面进入海底泵房施工。


2023年 12月30日,黄海之畔,山东港口青岛港码头内,随着 “海天号”盾构机缓缓转动刀盘,胶州湾第二隧道南线主线隧道开始盾构掘进, 此举意味着世界上建设规模最大、长度最长的海底道路隧道主体,正式开启盾构穿海作业。

据相关专家介绍,“海天号”盾构机整机总长142米,总重5166吨,掘进总长3255米,配备了伸缩式主驱动、开挖仓监视系统等一系列智能系统。多项先进技术融合和针对性设计,大幅度提高盾构机的施工安全保障,确保安全、快速、高效完成施工任务。 此举意味着世界上建设规模最大、长度最长的海底道路隧道主体,正式开启盾构穿海作业。本次工程由青岛国信集团投资建设,中铁十四局集团负责施工。 该盾构机装配伸缩式主驱动、同步注双液浆系统、箱涵同步拼装功能等,多项技术为世界首次。盾构机在海域段洞室内原位接收并拆解。建成后作为通风、维修保养通道,也是紧急救援通道,以满足较大流量和超长海底隧道的需要。

中铁十四局集团胶州湾第二隧道项目盾构经理认为:“该工程总开挖土石方量超过600万立方米,均超越日本青函海底隧道和英法海峡隧道,为目前世界海底隧道建设史上规模最大,也是最大断面钻爆法与盾构法对接的海底隧道。”

  • yj蓝天
    yj蓝天 沙发

    图片不错,谢谢楼主分享

    2024-01-13 08:17:13

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