中国最长跨海高铁隧道难在哪:从宁波至舟山 时速250公里
2020年2月27日,浙江省发改委发布新建宁波至舟山铁路项目可行性研究报告批前公示,公布了项目的最新进展。
甬舟铁路这条世界控制因素最复杂、越海桥隧工程技术难度最大的铁路,是继港珠澳大桥后,又一项挑战世界难题、突破科技壁垒的超级工程。
海底隧道比港珠澳大桥还长近10公里
海底隧道高速铁路
宁波至舟山铁路之所以备受关注,亮点就在于全长16.2公里的金塘海底隧道(其中海底盾构段长10.87公里),这将成为中国最长的高速铁路海底隧道,也将成为又一项世界级的超级工程。此前,国内最长的水下铁路隧道是广深港高铁狮子洋隧道,位于广州市南沙区庆盛站和东莞市虎门站之间,全长10.8公里,设计时速250公里,是目前中国里程最长、建设标准最高水下铁路隧道。由于工程浩大,难度巨大,预计工期需要6年。
舟山是旅游胜地,拥有丰富的旅游资源。近年来,舟山每年的游客都在不断增加,据统计,2017年舟山旅游人数达到了1300万,这正是浙江省计划建设宁波舟山铁路的基础。此外,舟山拥有丰富的渔业资源,货物运输量比较大。所以最终,宁波至舟山铁路功能定位以旅游客流为主,兼顾城际客流,同时兼顾运输轻快货物,预留冷链物流动车组运输条件。
同港珠澳大桥一样,全长77公里的甬舟铁路主体工程也采用“桥+隧”组合方式,并将在这两个领域更进一步刷新世界之最:全长16.2公里的金塘海底隧道,建成后将成为世界最长的海底高铁隧道;主跨1488米的西堠门特大桥,将成为世界同类项目中跨度最大的公铁合建大桥。
西堠门桥梁效果图
两者有所不同的是,港珠澳大桥越海隧道全长6.7公里,属于沉管公路隧道,而甬舟铁路金塘水域铁路盾构隧道,全长达到10.87公里,意味着全线的七分之一都将沉在东海海底。
甬舟铁路总体设计负责人、中铁第四勘察设计院张超永表示,甬舟铁路设计时速250公里,从宁波到舟山只要30分钟,从舟山到到杭州只要80分钟分钟。同时,该项目的建设将使我国桥梁、隧道设计水平提升到一个新高度。
甬舟铁路水道分布图
由于甬舟铁路和甬舟高速公路复线是部分合建的,即铁路和高速公路走向基本一致。因此,宁波到舟山的穿越金塘水道的隧道段就备受各界关注,通过前期研究,中铁第四勘察设计院通过全方位比选,推荐并评审通过了公铁分建的隧道方案。就是在这部分公路隧道和铁路隧道是分开建设的。
此前,2018年11月15日—18日,宁波至舟山铁路可行性研究评审会在北京举行。在这次评审会上,此前规划仅仅是普通铁路的宁波至舟山铁路,标准直接被提升为时速250公里,升格城际铁路,定位为客运专线,预留冷链物流动车组运输条件,也就成了名副其实的高速铁路。宁波至舟山铁路的升级,主要得益于舟山群岛新区的国家级规划。
考虑前瞻性,避免规划不到位造成浪费,宁波至舟山铁路,将采取公路、铁路一体的模式进行建造,再宁波至舟山铁路建设的同时,宁波至舟山高速公路复线也将启动建设,跨越金塘水道的线路,采用公路、铁路隧道分别建设的方案,跨西堠门、桃夭门、富翅门采用公铁两用大桥方案。其中,金塘至富翅公路桥梁部分将与铁路同步实施,以缓解甬舟高速公路金塘至本岛段的交通拥堵。
一个指甲盖大小的面积要承受7.8公斤压力
该方案中,铁路单洞隧道全长16.2公里,海底盾构段长10.87公里,无论从水下盾构隧道长度还是盾构横断面规模来看,都属世界铁路之最,开挖的每一米,都将伴随着世界级难度的技术攻关。
地质条件差
国内已建的广深港狮子洋隧道,也是中国第一条海底高铁隧道、厦门翔安海底隧道,也是中国大陆第一条海底隧道以及大陆第二条海底隧道青岛胶州湾海底隧道,海中段均位于岩层,而甬舟铁路隧道海中段位于岩土复合地层,国内尚无超大直径泥水平衡盾构施工经验。
水压超高
业内人士表示,港珠澳大桥隧道沉管埋入40多米海底,相当于要顶住近10层楼深的海水压力,甬舟铁路金塘盾构隧道最大埋深达到78米,承受的海水压力更高。曾因高水压创造当时大直径盾构隧道纪录的南京长江隧道,一个指甲盖面积大小的隧道就要承受6.5公斤水压力,而金塘隧道同等面积要承受7.8公斤压力。
防灾救援难度大
金塘隧道采用单洞设计,海中段约9公里,无法设置直通地面出入口,这就对隧道内防灾救援设计提出了更为严苛的要求。
非火灾工况隧道内停车疏散效果图
海中对接难度大
在施工中,工程技术人员还将碰到海中对接难度大、复合地层高水压长距离掘进难度大等一系列问题,这些技术难题都是世界级的。
复合式泥水平衡盾构机基本构造图
来看一组规划效果图
信息来源:浙江省发展改革委基础处;中国铁建、宁波市交通运输局、宁波发布;铁路时讯;舟山广电等
转载自海洋知圈编排
原标题:《预建 | 中国最长跨海高铁隧道,超级工程难在哪?》
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