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世界首创!深中通道海底隧道钢壳制造完毕,如“巨型抽屉”

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12月10日,世界首创的深中通道海底沉管隧道整体预制水下推出式最终接头及最后一节沉管(E23)钢壳由中国船舶集团旗下广船国际完成制造,标志着深中通道海底隧道沉管钢壳制造工作全部完成。

据悉,E23管节及最终接头钢壳已于同日出运至珠海桂山岛沉管预制智慧工厂进行自密实混凝土浇筑及舾装等施工,计划在2023年中进行浮运沉放。

深中通道E23管节钢壳和最终接头过驳。

建造“巨型抽屉”

深中通道海底隧道沉管段长约5公里,由32个管节和1个最终接头组成,为世界最宽、最长钢壳混凝土沉管隧道。其中,中国船舶集团旗下的广船国际负责18个管节及1个最终接头的钢壳建造。

最终接头的构造形式极其复杂、几乎无经验可借鉴,且结构和装置的空间交叉、工序组织极为复杂,精度匹配要求高,制造极其困难。深中通道管理中心工程师夏丰勇介绍,“我们牵头设计、科研、施工及材料装备等单位,历经三年艰难攻关,才最终确定结构选型及详细的构造设计方案。”

据了解,该最终接头采用的整体预制水下推出式方案为世界首创,其套嵌于E23管节扩大端内,将像推出“巨型抽屉”一般,在水下与已沉放的E24管节对接、合龙。最终接头与E23管节钢壳同步加工制造。

要将推出段这个“抽屉内盒”从扩大端“外盒”中推出,这并非易事。广船国际深中通道项目GK01标副总工谢义东提到,除了内部零构件安装复杂、施工空间狭窄,焊接也极其困难。部分结构段高度甚至不足50厘米,且存在较多的三面内角,智能机器人无法进行作业,只能由施工人员爬入狭小空间内进行仰焊。此外,还要克服高温、焊接应力和形变等因素影响,将最终接头内外轮廓尺寸、滑轨等精度控制在毫米级。

深中通道海底沉管隧道E23管节钢壳在运往珠海桂山岛。

深中通道海底沉管隧道E23管节钢壳在运往珠海桂山岛。

打造高效智能生产线

深中通道具有“超宽、深埋、变宽”等技术特点的双向八车道海底沉管隧道在世界上尚无先例,同样极具开创性和挑战性。

据广船国际深中通道GK01标常务副经理邓凯介绍,沉管隧道钢壳制造工期任务紧、施工难度大,且E1管节钢壳和最终接头均为世界首制。为此,建设团队坚持创新引领,打造了全国第一条巨型钢结构智能制造“四线一系统”。

“钢壳管节制造自动化率超过70%,将每个标准管节超过270公里的焊接变得高效,智能化、流水化作业实现平均一个月完成一节的制造速度,保证了制造精度及焊缝、涂装质量合格率100%。”邓凯表示,E23管节及最终接头钢壳完成建造,标志着深中通道沉管钢壳制造完美收官。

深中通道海底沉管隧道管节在制造中。

深中通道管理中心工程师芮伟国称:“这个最终接头是集‘多专业、多领域、多系统’的总成装置,该施工工法顺利得到应用,将引领我国沉管隧道建设技术实现新跨越。”

目前,深中通道进展顺利,海底隧道已完成31个沉管管节安装;东、西人工岛正有序推进建设;伶仃洋大桥正进行钢箱梁吊装的准备,中山大桥正开展路面及附属设施施工。项目计划2024年建成通车。

编辑:小鹿

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