50分钟专访!天津广播为你揭秘深中隧道施工背后的创新故事

文摘   2024-12-24 20:31   北京  
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日前

天津广播电台

《夜访百家》栏目

邀请深中通道建设者寇晓强

以50分钟时长

揭秘一航建设团队

如何攻克船管连接难题

让世界首制沉管运安一体船

提带航母级沉管完成浮运安装作业

在伶仃洋海底建起

世界最长最宽钢壳沉管隧道


在举世瞩目的超级工程深中通道施工中,海底隧道是建设难度最大的结构之一,一航局自主研发出全球第一艘自航式沉管运输安装一体船“一航津安1”,创造了浮运安装速度和毫米级对接精度等多个行业世界纪录。

记  者

在一体船问世前,沉管浮运安装都是怎么样的?安装船与沉管是怎样连接在一起的?

寇晓强

按照业内传统方法,外海沉管长距离浮运,基本上是以多艘拖轮吊拖的方式进行。安装船和管节用系缆的方式连接,在波浪作用下,船管之间是可以自由运动的,我们称之为“柔性连接”

港珠澳大桥沉管浮运

寇晓强

港珠澳大桥建设时期,我们又研发了一种连接方式,即在原来的吊缆单结构基础上,增加一种支墩结构,可以实现船管之间在某一方向上运动一致。但受浮体在海中的运动方式影响,船管在横摇、纵摇等情况下还是会各自运动,所以称之为“半刚性连接”

深中通道标准管节

记  者

深中通道海底隧道一节标准沉管重达8万吨,竖起来相当于一座50多层的高楼,传统的船管连接方式能否满足施工需求?

寇晓强

传统的连接方式施工效率较低,且完全靠人工进行操作,船管在波浪条件下运动量比较大,航速和浮运阻力较大,难以满足施工需要,因此我们决定研究新工艺。

一体船船管连接构件

寇晓强

在“一航津安1”一体船研发过程中,我们创新研发出了“刚性连接”方式,通过拉索等一系列特制专用构件,将船体和管节在水中完全固定在一起,实现“船管一体”,让二者在各个方向的运动状态保持一致,更好地协调船管间的受力。

记  者

这种船管连接方式历经了怎样的研究过程?有没有经过实验论证?

一体船模型实验

寇晓强

设计阶段,我们做了大量的数值模拟验算,计算在极限海况下新结构的受力能否满足使用要求,同时开展了数十次大型物理模型试验,最终下定决心把拉索结构加入一体船设计中。

记  者

在实际应用中,这种结构对我们的施工产生了哪些影响?对深中通道沉管隧道建设起到了什么作用?

一体船提带沉管出坞

寇晓强

这种“刚性连接”方式,让一体船将沉管稳稳“抱”在怀里,一体船具有动力系统,可以提带沉管实现安全高效的浮运安装作业。用运货做比喻,原先的汽车是用绳子把货物拖在后面跑,现在是汽车载着货物跑,更便捷、稳当、安全和高效。

记  者

船管连接装置还有哪些创新之处?

寇晓强

我们研发出以高频动测技术为核心的拉索受力监测系统,像是为一体船戴上了一套智能穿戴设备,在全船设置150多个传感器,达成每秒500次观测频次,实现对船管姿态的实时可视化分析,掌握船管在海中的每一次姿态运动、每一瞬时的受力变化,为沉管浮运安装保驾护航。

对船管连接系统的持续探索

是建设团队精益求精

不断攻克“卡脖子”难题的缩影

从港珠澳大桥到

深中通道、大连湾海底隧道

一航人打造原创技术策源地

持续探索跨海通道建设高峰

创下世界海工领域

诸多“第一”和“之最”

不断擦亮

“跨海通道施工国家队”金字招牌

素  材 | 天津新闻广播、港研院

责  编 | 曹瀚文

校  核 | 许泽源

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中交一航
中国“筑港摇篮”,跨海沉管隧道施工“国家队”。
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