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巅峰丨港珠澳大桥岛隧工程浮运安装纪实

Engineering 中国工程院院刊 2021-06-17


世界上最长的外海深埋沉管隧道

历时六年

连续安装三十三节八万吨沉管

攻克回淤难题

创造“一年十管”的中国速度

厘米级精度

中国工程科技的巅峰

港珠澳大桥岛隧工程


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巅峰II:港珠澳大桥岛隧工程浮运安装纪实

视频提供 | 林巍


以下为视频文字内容:

1

尹海卿

中交港珠澳大桥岛隧工程项目副总经理


港珠澳大桥的沉管隧道是世界上最长的公路沉管隧道,也是我国在外海建造的第一条沉管隧道,也是世界上唯一的一条深埋沉管隧道。



它由33个管节组成,标准管节的重量是八万吨,长度有180m。2000年以前建设的隧道,用的是第一代沉管技术。2000年以后建设的丹麦的厄勒隧道、韩国的釜山隧道、土耳其的博斯普鲁斯隧道,他们用的是沉管的第二代技术。


港珠澳大桥开创了我们中国人第一条深埋沉管隧道,可以说是第三代沉管技术。欧洲正在建设的德国到丹麦的费马恩隧道,建设各方多次来我们港珠澳大桥参观交流。他们认为目前港珠澳大桥沉管隧道的技术代表着当今最为先进的技术。


丹麦厄勒海峡通道,2000年建成,沉管段3510m,最大水深30m,最大埋深3m;

韩国釜山—巨济隧道,2010年建成,沉管段3760m,最大水深48m,最大埋深3m;

土耳其博斯普鲁斯海峡铁路隧道,2011年建成,沉管段1387m,最大水深61m,最大埋深3m;

港珠澳大桥沉管隧道,2017年建成,沉管段3760m,最大水深48m,最大埋深3m。

刘晓东

中交港珠澳大桥岛隧工程项目副总经理


我们国家现在有的沉管隧道的经验和水平,只是在江河里面去做。拿考英语来比喻的话,这个考验就相当于英语四级的水平。


港珠澳沉管隧道是世界上最长的、规模最大的。这场考试就相当于英语八级考试。

梁桁

中交港珠澳大桥岛隧工程项目设计负责人


对于港珠澳大桥来讲,是需要在六到七年内把一条长达5600多米的沉管隧道安装完毕,这么大一个没有动力的,将近八万吨的沉管管节,需要一个合适的海面上的波浪情况,理论上我们一年剩下的安装窗口就没有多少。

尹海卿


我们联合了国家海洋预报中心,开发了沉管安装作业窗口的管理系统,我们的导航系统采用了数字化的指挥导航控制系统,保障了我们沉管浮运的安全。


我们开发的姿态保障系统,实时监测沉管安装期间的海流、波浪;开发的沉管水下姿态监控系统,实时地反映了沉管在水底下的运动姿态;我们开发的测控系统,采用的是短基线的方法,保证了我们的安装精度。



2

十年逐梦,巅峰之路

梦想开始的地方

刘晓东


对我们国家而言,要从一公里左右的江河里面的经验,要去挑战世界最长外海的沉管隧道项目。我们拿到(项目)以后就想,中交集团能不能代表我们国家,代表我们交通行业来尝试这个工程。依靠我们自己力量,再借助一点国外力量,把国家的水平能够推上去。

罗冬

中交港珠澳大桥岛隧工程项目副总经理


我们找的是荷兰的一家公司,在进一步合作谈判的时候,就产生了一个问题。对方只是派一些专业技术人员,进行咨询服务,相应的所有的设备,都是由中国人自己制造。而且在安装过程中,他们坚持以他们为主导。另外他报的价是一个天价。这就是我们没法接受的。


后来林总和我们一起商量之后,经请示我们中交集团的领导,就说我们中国人一定要争这口气,一定要自力更生,独立自主,去开发拥有我们自主知识产权的这套施工技术。

刘晓东


林总集中了好几十个人在攻关,持续了两年多,通过自力更生,形成了自己的一些核心技术,开发了一些核心装备,完善了一些系统,形成了一套真正的沉管隧道管理体系,才能保证这沉管三十三节能够安下去。



3

回到2013年

开启海上筑梦之旅


2013年5月2日

E1 海底初吻,96小时安装考验

有的是五天五夜,有的是五天四夜,连续在奋战,非常非常辛苦


2013年6月16日

E2 优化工序,28小时完成安装

“第一个管节也只能代表第一个管节,每一个管节都需要我们非常谨慎去处理”


2013年7月29日

E3 八万吨沉管的深海初吻


2013年9月12日

E4 深水测控系统首次亮相


2013年10月26日

E5 台风来袭 “天兔”攻防战

超强台风“天兔”正面袭击珠江三角洲地区


2013年11月23日

E6 沉管隧道迈向深水


2013年12月8日

E7 完成当年“保7”任务

从挑战一个个技术难题,到规范每一个操作细节,岛隧工程项目部圆满完成2013年沉管安装“保7”任务

2014年1月7日

E8 谨慎浮运 穿越布锚区


2014年2月23日

E9 马到功成,水深突破40米


2014年3月23日

E10 深水、深槽的全新难题

多方携手共破难题

沉管姿态保障系统,窗口气象保障系统


2014年7月20日

E11 W形的最低点,深水沉管成功安装

真正的和高科技、现代技术的一种融合,提升了整个工程


2014年8月19日

E12 隧道总长突破2000米


2014年9月20日

E13 抢在两场台风间歇完成沉管安装


2014年10月18日

E14 GPS失锁,黑夜里穿针

严重回淤,沉管隧道安装面临巨大危机

E15 三次浮运,两次回拖

基床回淤成为急需解决的重大难题

156天卓绝攻坚,E15最终成功安装

纳淤机理实验、整平船改造


2015年4月13日

E16 首次在不到一个月时间内完成两次沉管安装


2015年6月10日

E17 攻克大径流,隧道完成过半


2015年6月27日

E18 一月两管,跑在风雨前


2015年7月24日

E19 “莲花”过境,火速清淤


2015年8月24日

E20 连续船机故障,沉放突遇异常波袭击


2015年9月18日

E21 全新的第三航道


2015年11月5日

E22 整平船技改后解决大面积回淤问题


2015年11月19日

E23 挑战大径流 隧道总长突破4000米


2015年12月21日

E24 保九争十 隧道跨过第二个最低点


一年安装十节沉管,创造世界沉管安装的“中国速度”

2016年4月1日

E25 长期施工负荷  整平船桩腿维修


2016年5月14日

E26 采砂作业恢复 与回淤赛跑


2016年6月12日

E27 沉管安装遭遇最恶劣天气


2016年7月12日

E28 上百次水下探摸 东进战役关键一战


2016年10月8日

E33 首个曲线段安装


2016年11月23日

E32 隧道里程突破5000米


2016年12月25日

E31 首个曲线段标准沉管成功安装


2017年2月19日

E29 七个小时的精度调整


2017年3月7日

E30 最佳精度1毫米 一锤定音



4

十年征程  共创巅峰


“我叫管延安,是一名钳工”

“我是一名起重工”

“我是一名船长”

“我是一名工程师”

“我是一名设计师”

“我是岛隧安装的副总指挥”

“为了隧道贯通”“为了岛隧建设”

“不懈努力”

“无怨无悔”

“奋勇向前”

“不懈努力、奋勇向前、无怨无悔”

梁桁


虽然在这个项目上度过了自己精力最旺盛、最年富力强的八年,但是我没有一点儿后悔。至少,对得起自己的职业生涯。


我们是勤于学习的,我们有独立自主的精神。我们能做到今天,感到非常的自豪。

这个十年我们筑成了全世界第一条不漏水的沉管隧道,我们在50米的水深之下,可以实现厘米级的对接精度,我们创造了一年(安装)十个管节的中国速度,我们是世界上唯一一个连续安装了三十三个管节的团队。


我们创造了软土地基上,沉管沉降控制在五厘米以内,我们开发了最先进的沉管安装系统和装备。十年征程,我们创造了一个巅峰。



5


自主研发国际领先水平的新装备:


平台式整平船,最大作业水深超过46m

专用装备安装船

系泊与沉放两阶段定位系统

双体船沉放驳锚泊系统

防淤屏

整平船清淤


自主研发的专项控制和保障系统


管节压载水控制系统

深水声呐测控系统

管节拉合控制系统

管节体内精调系统



世界唯一水深50米的深埋式沉管隧道


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