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高速铁路狮子洋水下隧道工程成套技术
 
来源:彩票争霸Ⅱ    发布时间:2018-02-12 10:00
 
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  狮子洋隧道是世界首座高速铁路水下盾构隧道、也是我国建成的最长水下隧道和首座铁路水下隧道。隧道全长10.8km,外直径10.8m,双孔单线,是广深港高速铁路关键控制性工程,穿越地质与环境条件极为复杂的珠江入海口——狮子洋,其建设面临行车速度高(设计时速350km、水下隧道世界最高速度)、掘进距离长(盾构段长9340m、国内最长水下掘进距离)、地层复杂多变(国内首次大直径盾构连续穿越软弱地层、土岩复合地层、基岩及其破碎带)、水压力大(0.67MPa,建设期国内最大水压力)、安全标准严(高速、高密度、大客流、水下,世界首次)等5大方面亟待解决的重大技术问题,是对世界高铁修建技术和现代盾构技术的新挑战。该项目历经近十年联合攻关,系统解决了在结构安全保障、轨道平顺性控制、长距离掘进、关键装备研发、环保与防灾疏散等方面的多项技术难题,形成了成套创新技术。

  项目的主要创新成果有:

  1、创建了高速铁路水下盾构隧道结构体系与设计方法。

  建立了单、双层衬砌相结合、分别适应软土、土岩复合地层、岩层的高速铁路水下盾构隧道结构体系及内衬设计方法,开发了可有效控制软土沉降的“管片+内衬+隧底纵梁”新型空间结构及其设计方法,提出了考虑施工效应的荷载计算方法,解决了高速铁路水下盾构隧道结构安全保障、轨道平顺性控制难题。

  2、突破了以“盾构地中对接”新技术为核心,适应长距离、高水压、严重软硬不均地层盾构施工的关键技术与装备。

  开发了盾构地中对接技术,解决了深水、宽海域下隧道修建难题;突破了复合地层铁路盾构隧道掘进、结构稳定控制、内部结构同步施工等关键技术,研制了我国首台大直径泥水平衡盾构机,攻克了大直径盾构长距离连续穿越软土、砂层、岩层及其破碎带的技术难题。

  3、创新了高速铁路特长双孔水下隧道运营控制关键技术。

  建立了时速350km特长双孔隧道净空标准,开发了世界首个双孔单线隧道洞口缓冲结构;提出了动车组火灾热释放功率标准,首次建立了双孔隧道水下紧急救援站,保证了高速铁路水下隧道运营舒适、环保、安全。

  本项目获发明专利12项,实用新型专利10项,软件著作权1项,省部级工法9项,出版专著2部、行业规范1项,发表论文62篇。成果整体应用于广深港高铁狮子洋隧道,节省投资2.77亿元;工程自2011年12月通车以来,运营状态良好,对形成我国“四纵四横”高速铁路骨干网具有重要意义;获国家优质工程奖、土木工程詹天佑奖和菲迪克优秀工程奖,被誉为“世界高速铁路隧道修建技术的里程碑”。成果推广应用于珠三角城际铁路、长株潭城际铁路等全国各地共250余公里的复合地层盾构隧道,取得了显著的经济效益和社会效益。

  该项目成果打破了我国铁路“遇水架桥”的常规思维,实现了世界高速铁路水下盾构隧道从无到有的突破,极大发展了高速铁路修建技术和现代盾构技术,总体达到国际先进水平,多项关键技术达到国际领先水平,极大推进了本领域的科技进步,并为更长、更大水深隧道的建设奠定了基础。

  该项目荣获2017年度国家科技进步二等奖,主要完成单位有中铁第四勘察设计院集团有限公司,广深港客运专线有限责任公司,中铁十二局集团有限公司,中铁隧道集团有限公司,西南交通大学,北方重工集团有限公司,中南大学;主要完成人有肖明清,李新月,刘广钧,杜闯东,封坤,许克亮,赵海峰,徐志胜,万晓燕,邓朝辉。