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镜子中的火光
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同时,沉管隧道、悬浮隧道等新形式隧道也难以满足如此连续长距离的施工等要求。
港珠澳大桥的主航道海底段,由于在珠江口的浅泥水基底里挖掘隧道难度风险太大,因此采用了沉管隧道形式。
由33段长180米的钢筋混凝土巨型沉管和一节最终接头组成,每段的重量达到了7.6万吨。
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31楼
2021-03-14 14:30
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镜子中的火光
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这5.6公里已经是人类迄今最长的沉管隧道,而同样采用桥隧组合方案的深中通道,沉管隧道将延长到长6.7公里。
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32楼
2021-03-14 14:50
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2025-07-10 20:00:17
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镜子中的火光
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未来丹麦-德国的费马恩(Fehmarnbelt)海湾沉管隧道,沉管段将长17.6公里。
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33楼
2021-03-14 14:52
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该项目为公铁两用,横断面宽达42.2米,还需要解决一系列难题。延伸到130公里、安放在80米水深下,而且要满足耐久免维护需求,还难以想象。
另外,在水流汹涌的台湾海峡,与水流平缓的珠江口也完全不同,安放巨型沉管的精度也难以保证。因此,像珠港澳大桥、深中通道这样的航道桥、沉管隧道,只适用于浅水海湾。通过长130公里、水深60~90米的台湾海峡,只能是常规的地层隧道。
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34楼
2021-03-14 14:55
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同时,在自动驾驶全面普及之前,人驾驶汽车行驶130公里的隧道,安全问题突出。和英吉利海峡隧道一样,只能采用火车驮载运输过海的形式。
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35楼
2021-03-14 14:56
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四、超长隧道的问题
但即便是只行驶电力牵引列车的隧道,在超大长度时,也会有安全救援、通风、维护等问题。尤其是考虑到施工问题,130公里长的隧道仅从两头掘进,那真是要打到猴年马月。
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36楼
2021-03-14 14:57
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因此,把各种因素都考虑上的话,每隔40公里左右还是得开有一个通风及入口井。这样,让工人和机器(现在主要是大型的TBM掘进机)进入到隧道中间的预定位置;然后从这里开始,分别向两头开挖。即所谓的“长隧短打”,这样,把一条长隧道,直接分解为若干段短隧道,大大缩短工期。
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37楼
2021-03-14 14:59
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但从平潭牛山岛到新竹,整整120公里没有岛屿,而且水深从50米(西侧)到80米(东侧)不等,茫茫一片。就必须得构筑人工岛或者人工平台了。
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38楼
2021-03-14 15:02
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2025-07-10 19:54:17
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参考港珠澳大桥、深中通道,为了连接海上大桥和海底隧道的转换,在深约10~20米的珠江口也要修建人工岛。
那么怎么修?直接填海么?那是不行的,水流很快会把投下去的石料土方冲开,效率会非常低。
“围海造陆”,第一前提就是“围堤”,不管巨型的水泥沉箱,修筑围堰,或者用钢桶(学名沉井),总之都得先圈闭出一片海域,才能排空海水,填土夯实。
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39楼
2021-03-14 15:09
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因此,在海中填岛需要先修起围栏。这就是由中国交建上海振华重工承制的直径22.5米、高40至55米、空重即达400~550吨的巨型钢桶。上海振华重工从上海长兴岛基地,用自有的巨型装载船,每次运载8只巨型钢桶,至1600公里外的港珠澳大桥施工海域。每个人工岛平均需要60个巨型钢桶。
中交集团派出1600吨级大型浮吊将巨型钢桶吊到位,珠江口水深只有10米左右,因此这时钢桶大部分都在水面上。
振沉之后,钢桶大部分就埋入海底了,这样,整个钢桶在海底30米,海中10米,露头5米左右。
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40楼
2021-03-14 15:13
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运抵现场后,用1600吨级大型浮吊吊放到位;然后用激震力达4000吨的八个液压锤,将巨型钢桶“敲”进海底近30米。
钢桶(学名沉井)全部打下后,将钢桶填满土方,并在围护出的内部抽干海水。
然后,把钢桶用土方填满,具备设计围护强度。再用几十个钢桶全部打下,形成岛壁结构。
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41楼
2021-03-14 15:16
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巨大的人工岛,注意挖掘机的大小;同时,左侧的运沙船也正好运来土方,正在靠泊卸载,
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42楼
2021-03-14 15:19
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然后,抽干内部的海水,填入200万立方米、约400万吨重——万吨轮也要运几百次的土方,夯实压紧,形成人工岛的建筑基础。
钢筒外围还会抛石加固,形成一个斜坡,保护人工岛的基础部分。即使百年之后,钢桶全部锈蚀,也不会影响人工岛的基础安全。这样下来,一个人工岛的造价就达100亿元(人民币,下同)之巨。
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43楼
2021-03-14 15:20
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五、突破新极限的难度
那么,台湾海峡隧道能直接复制这种模式么?
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44楼
2021-03-14 15:21
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2025-07-10 19:48:17
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很有难度。因为弯弯海峡水深50~80米,比珠江口区区10~20米的水深得多。
这样一来,用钢桶围栏的模式,包括下探到隧道埋深的导坑通道和水中基础部分(至少40米)、水中部分(50-80米)、出水部分(5-10米),超巨型钢桶的高度就要达到100~120米左右。
这已超过30多层的民用高层塔楼了,一次性建造、运送、安装都非常复杂,还要加上五倍以上的巨大填方工程量——2000万吨以上。这样的巨型海中人工岛,至今人类也都还没有建造过,仍然是名副其实的超级工程,需要海洋工程技术的大飞跃和大突破。
总之,弯弯海峡隧道的人工岛,工程难度和规模要比港珠澳大桥、深中通道的大得多、难得多。
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45楼
2021-03-14 15:56
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