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难度堪比港珠澳大桥!甬舟铁路,世界最长海底高铁隧道通过评审!

日前,由中国铁建铁四院总体设计的新建甬(宁波)舟(舟山)铁路的桥隧初步设计方案(全线控制性工程——金塘海底隧道,西堠门及桃夭门跨海大桥)已通过由中国工程院院士钱七虎、陈政清领衔的专家组评审,标志着这一超级跨海工程主体技术方案已准备就绪。

这代表着继港珠澳大桥后,又一项挑战世界难题、突破科技壁垒的超级跨海工程——甬(宁波)舟(舟山)铁路项目准备开建。

这是由中国铁建铁四院总体设计,目前全球范围内控制因素最复杂、越海桥隧工程技术难度最大的铁路。

甬舟铁路西起宁波东站,经宁波市鄞州区、北仑区,至舟山市金塘岛、册子岛及本岛定海区,终于舟山(白泉)。正线全长76.774公里,设计时速250公里 ,依次穿越金塘水道、西堠门水道、桃夭门水道和富翅门水道。

主体工程采用桥+隧组合,被誉为“铁路版港珠澳大桥”。宁波北仑至金塘岛,设计为海底隧道;金塘岛至舟山岛,设计为主跨1488米的特大桥。港珠澳大桥越海隧道全长6.7公里,属沉管公路隧道,而金塘隧道是高铁盾构隧道,16.2公里占全线五分之一里程,都将沉在东海,最大水压0.85MPa,直径14米。

金塘海底隧道主要面临如下技术挑战:

1、地质条件差。隧道海中段位于岩土复合地层,硬岩与粉质黏土,使地层软硬不均,区域共有9处断层,6处节理密集带。盾构机在这样的地层掘进,硬岩加快磨损刀具,粉质黏土又结成泥饼贴在刀盘上,大大增加了大直径、长距离、高水压更换刀具的风险和施工难度。

2、水压高。相比港珠澳大桥隧道海底埋深40多米,甬舟铁路金塘盾构隧道需承受78米的最大海底埋深,海水压力高达1.0MPA以上,而目前国内水下施工技术水平可承受的压力为0.8MPA。

防灾救援难度大。世界已建成的铁路海底隧道均采用一条线路、两个隧洞设计,一旦出现灾情事故,可利用两个隧洞互相疏散。受地质条件所限,金塘隧道则采用单洞设计,且海中段长约9公里,无法设置直通地面的出入口,对隧道内的防灾救援设计难度极大,要求极高。

3、海中对接难度大。金塘隧道建设采用两头盾构掘进、中途对接贯通模式,宁波侧4920米,金塘侧约5950米。长距离相向掘进,对接精度要求更高,技术更复杂。

全长16.18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。

西堠门公铁大桥采用斜拉-悬吊协作体系,主跨1488米,跨度比今年7月通车的沪苏通长江公铁两用大桥(1092米)还要长396米,位居世界公铁两用跨海高铁大桥之首,技术标准高、工程规模大。大桥采用公铁平层布置,中间通行2线铁路,两边通行6车道高速公路。

基础施工采用水下消聚能爆破技术进行基坑开挖,为国内首创。

铁四院设计的富翅门公铁两用跨海大桥桥位处风大、浪高、裸岩、水深,建设条件复杂,也有两项世界之最及世界首创:主跨388米,是世界上最大跨度的高低塔公铁平层斜拉桥;主梁宽度56.5米,是世界上最宽的挑臂式钢箱梁。首创桥塔中穿挑臂式钢箱梁斜拉桥,首创钢箱梁斜拉桥中穿梭形桥塔。

甬舟铁路建成后不但将结束舟山群岛不通火车的历史,而且从宁波到舟山只要30分钟,从杭州至舟山只需80分钟。