獅子洋(yang)隧道(dao)是廣深港高速鐵路上的一(yi)個水下隧道(dao),位于廣州市南沙(sha)區慶(qing)盛(sheng)站(zhan)(zhan)和(he)東莞市虎門站(zhan)(zhan)之間。為雙洞單線隧道(dao),左、右線各(ge)長10.8公里,設(she)計(ji)速度(du)250km/h。隧道(dao)穿越小虎瀝、沙(sha)仔瀝和(he)獅子洋(yang)三(san)條水道(dao),是國內里程最長、建(jian)設(she)標準最高的第一(yi)座水下鐵路隧道(dao)。
獅子(zi)洋(yang)隧道(dao)全長10.8千米,起止(zhi)里程為DK33+000~DK43+800,時速(su)目標(biao)值250公里,三次穿(chuan)江(jiang)(jiang)越洋(yang)。其中獅子(zi)洋(yang)水(shui)(shui)(shui)面寬(kuan)3300米,水(shui)(shui)(shui)深達26.6米,為珠(zhu)江(jiang)(jiang)航運的(de)主(zhu)航道(dao),設計水(shui)(shui)(shui)壓達0.67MPA,是國(guo)內首次在軟硬不均和巖(yan)層中采用大(da)直(zhi)徑泥水(shui)(shui)(shui)盾(dun)構長距離掘進。
獅子洋隧道工(gong)(gong)程(cheng)為(wei)全線控制性工(gong)(gong)程(cheng),分SDⅡ標和SDSDⅢ標兩個(ge)標,全長10.8km,其中盾(dun)構(gou)段(duan)長9277m,工(gong)(gong)作井長46m。盾(dun)構(gou)段(duan)采(cai)用四臺(tai)泥水平衡式盾(dun)構(gou)施(shi)工(gong)(gong)。隧道施(shi)工(gong)(gong)方案為(wei)“二個(ge)工(gong)(gong)作井、四臺(tai)盾(dun)構(gou)地(di)中對接”。隧道段(duan)內徑9.80m,外徑10.80m,采(cai)用“7+1”分塊式的通用契形(xing)環(huan)鋼筋(jin)砼單層管片(pian)襯砌。
獅(shi)子洋隧(sui)道(dao)(dao)SDⅢ標位于(yu)東莞側,左(zuo)線正線長(chang)5.25km,右線正線長(chang)5.55km。其(qi)中包括(kuo)引道(dao)(dao)段180米(mi),明(ming)挖暗埋段597m,盾(dun)構(gou)井(jing)23m,盾(dun)構(gou)段左(zuo)線4450m,右線4750m。附屬(shu)工程(cheng)包括(kuo)軌下混凝土填(tian)充、溝槽、聯(lian)絡通道(dao)(dao)、敞(chang)開(kai)段雨棚及設備(bei)用(yong)房等。隧(sui)道(dao)(dao)采用(yong)兩臺直徑(jing)11.18m泥水盾(dun)構(gou)進行掘進施工,其(qi)中泥水盾(dun)構(gou)機被命名為(wei)(wei)“跨越號”和(he)“卓越號”。襯砌為(wei)(wei)單層裝配式(shi)鋼筋混凝土管片。管片外徑(jing)10.8m、內徑(jing)9.8m,環寬2m、厚(hou)0.5m,為(wei)(wei)“5+2+1”形式(shi),管片接縫設定位榫和(he)定位桿槽。工程(cheng)總工期(qi)35個月。該(gai)工程(cheng)為(wei)(wei)國內最(zui)長(chang)、標準最(zui)高的(de)(de)水下隧(sui)道(dao)(dao),同(tong)時也是世界上速度目(mu)標值最(zui)高的(de)(de)水下隧(sui)道(dao)(dao),是廣深(shen)港客運專(zhuan)線的(de)(de)控制性(xing)工程(cheng)。
在安全設(she)計上,隧道(dao)可(ke)滿足“抗(kang)(kang)(kang)(kang)震(zhen)抗(kang)(kang)(kang)(kang)火(huo)(huo)抗(kang)(kang)(kang)(kang)暴抗(kang)(kang)(kang)(kang)洪(hong)”要求。抗(kang)(kang)(kang)(kang)震(zhen)設(she)計可(ke)抗(kang)(kang)(kang)(kang)7級強震(zhen),抗(kang)(kang)(kang)(kang)爆可(ke)抵御5公斤炸藥(yao)的沖擊。抗(kang)(kang)(kang)(kang)洪(hong)設(she)計,可(ke)以滿足300年(nian)一(yi)遇洪(hong)水(shui)水(shui)位下(xia),河(he)道(dao)的沖刷變形對隧道(dao)的影響(xiang)。防水(shui)采用了雙(shuang)道(dao)密封條,可(ke)以防滲防漏,滿足100年(nian)耐久性(xing)要求。此外(wai),隧道(dao)內(nei)設(she)計的19條逃生(sheng)橫(heng)通道(dao),可(ke)以有效應對火(huo)(huo)災、火(huo)(huo)車意外(wai)撞擊等事(shi)故發生(sheng)時人員的安全撤離。
據中國工(gong)程院(yuan)院(yuan)士專(zhuan)家組會診論證顯(xian)示,獅子洋隧(sui)道(dao)水下工(gong)程占(zhan)總(zong)量的(de)(de)57%,開(kai)掘難度(du)極高,而且是(shi)內地鐵(tie)(tie)路首次以盾(dun)構法進行水下隧(sui)道(dao)施工(gong),列(lie)為(wei)全線最高風險等級(ji),其間將遭遇長(chang)距(ju)離掘進中盾(dun)構設計與配置、地下防坍和控制變形、特(te)殊環境下結(jie)構耐久性(xing)、水下隧(sui)道(dao)防救(jiu)災等九(jiu)項重大技術難關,譬如盾(dun)構機在水深僅7米的(de)(de)小虎(hu)瀝水道(dao),隧(sui)道(dao)頂距(ju)水底僅7到(dao)9米,且全為(wei)淤泥或軟硬不均(jun)地層下作業,風險極大,加(jia)上高鐵(tie)(tie)運行時速250公(gong)里(li)的(de)(de)速度(du)目標值(zhi),都(dou)是(shi)世界級(ji)的(de)(de)考驗。
該標段工(gong)(gong)程(cheng)具(ju)有(you)規模大(da)、工(gong)(gong)期緊、設(she)計標準高、涉及工(gong)(gong)法多(duo)、地質復雜、水(shui)(shui)壓(ya)大(da)、盾構掘進(jin)距離(li)長等特點。同時,還存在明挖基坑(keng)地層軟弱、刀具(ju)管理(li)難度(du)大(da)、高水(shui)(shui)壓(ya)帶壓(ya)作業(ye)以及江底(di)地中盾構對接與拆解等工(gong)(gong)程(cheng)難點。
自2007年11月9日獅子洋隧道(dao)第一臺盾構機(ji)開(kai)始掘進以來,建設(she)、設(she)計和(he)科研部門聯合(he)展開(kai)攻關,先后攻克了“高水(shui)(shui)壓、強滲透(tou)”地(di)質條件下(xia)(xia),掘進機(ji)水(shui)(shui)中(zhong)帶壓更換刀具等多項世界性的技(ji)術難題(ti),成(cheng)功穿越(yue)深水(shui)(shui)、淤(yu)泥和(he)超淺埋(mai)地(di)段,實(shi)現了盾構機(ji)的水(shui)(shui)下(xia)(xia)精(jing)確(que)對接(jie)。
2011年03月12日(ri),我國采用盾構(gou)法施(shi)(shi)工(gong)(gong)的(de)首座水下鐵路(lu)隧道廣深港高(gao)鐵獅(shi)子洋隧道12日(ri)全線貫通。直徑(jing)超過11米的(de)巨型盾構(gou)機在水下60米深處的(de)精確對接,標志(zhi)著我國長距離水下鐵路(lu)隧道的(de)施(shi)(shi)工(gong)(gong)和科研取得了重大突破。這座隧道多(duo)項(xiang)世界性技術難題全部破解,填補了我國泥水加壓(ya)平(ping)衡盾構(gou)機施(shi)(shi)工(gong)(gong)多(duo)項(xiang)技術空(kong)白。
擔(dan)負(fu)獅(shi)子(zi)洋隧(sui)道SDIII標施工(gong)的中鐵隧(sui)道股份項目(mu)部全體員工(gong)歷經磨難,克服了(le)江底(di)復(fu)雜地層施工(gong)風險、設備故障頻發、頻繁(fan)帶壓(ya)進倉、洞(dong)內施工(gong)作(zuo)業面多、戰(zhan)線長(chang),工(gong)藝工(gong)法交叉轉換(huan)頻繁(fan),施工(gong)干擾大等困難,獅(shi)子(zi)洋員工(gong)經歷了(le)超(chao)乎想象的艱辛、坎坷……
面對(dui)諸多施(shi)(shi)(shi)(shi)工(gong)(gong)難(nan)(nan)題(ti),全體參戰員(yuan)工(gong)(gong)始終堅(jian)持“至精(jing)(jing)、至誠,更優(you)、更新”的企業(ye)精(jing)(jing)神,充分發揮(hui)專業(ye)化(hua)隊伍(wu)的優(you)勢,周(zhou)密部署(shu),精(jing)(jing)心(xin)組(zu)織,依靠集(ji)團(tuan)的技術(shu)和專家(jia)優(you)勢,在監(jian)理(li)、設計、咨詢的共(gong)同(tong)幫(bang)助下(xia),不斷摸索(suo)總(zong)結經驗,優(you)化(hua)工(gong)(gong)序安排,積(ji)極主動采取各種措施(shi)(shi)(shi)(shi)確(que)保正常生(sheng)產(chan),在江底破碎帶(dai)施(shi)(shi)(shi)(shi)工(gong)(gong)中,科學制定方(fang)案,精(jing)(jing)心(xin)組(zu)織施(shi)(shi)(shi)(shi)工(gong)(gong),大力開展科技攻關(guan),先后攻克了江底破碎帶(dai)施(shi)(shi)(shi)(shi)工(gong)(gong)難(nan)(nan)題(ti),實(shi)現了施(shi)(shi)(shi)(shi)工(gong)(gong)技術(shu)突破,為國(guo)內同(tong)等地質條(tiao)件下(xia)海底盾構掘進施(shi)(shi)(shi)(shi)工(gong)(gong)積(ji)累了寶貴經驗。
項(xiang)(xiang)目部(bu)承擔施(shi)工(gong)任務的(de)獅子(zi)洋(yang)隧(sui)道SDIII標段左線(xian)正線(xian)長5999.94米(盾(dun)構(gou)段5199.94米),右線(xian)正線(xian)長5966.626米(盾(dun)構(gou)段5166.626米)。開工(gong)伊始,項(xiang)(xiang)目部(bu)以高標準(zhun)、嚴要求、講科學、不懈怠的(de)理念推進獅子(zi)洋(yang)隧(sui)道建(jian)設。
2006年(nian)5月(yue)(yue)(yue)項(xiang)目(mu)進場施(shi)工(gong),2007年(nian)11月(yue)(yue)(yue)首臺越(yue)洋盾構(gou)(gou)(gou)“跨越(yue)號”始發,2010年(nian)5月(yue)(yue)(yue)17日、7月(yue)(yue)(yue)19日左(zuo)(zuo)右(you)線(xian)盾構(gou)(gou)(gou)分別掘進至原(yuan)定合同(tong)里程。在之后的(de)施(shi)工(gong)中,為了(le)早(zao)日實現隧道(dao)貫通,本(ben)著“不(bu)見不(bu)散”的(de)原(yuan)則(ze)向洋底持續推進,順利完成四次追加任務量(liang)(左(zuo)(zuo)右(you)線(xian)共1166.566米),并率先達到對(dui)接里程。此間,項(xiang)目(mu)部(bu)針對(dui)獅子洋隧道(dao)的(de)特點和(he)技(ji)(ji)術難(nan)題逐一(yi)開(kai)展科研立項(xiang)和(he)攻關。克(ke)(ke)服了(le)眾多世界性難(nan)題,創造了(le)國內外隧道(dao)施(shi)工(gong)多項(xiang)記錄,攻克(ke)(ke)了(le)帶壓進倉等多項(xiang)技(ji)(ji)術難(nan)題,逐步探索了(le)一(yi)套(tao)軟硬不(bu)均地(di)層(ceng)特長隧道(dao)泥水(shui)盾構(gou)(gou)(gou)施(shi)工(gong)技(ji)(ji)術方案。
2008年11月(yue)30日,由中鐵(tie)隧(sui)道局集團承建的世(shi)界最大(da)水下鐵(tie)路(lu)盾構隧(sui)道——獅子洋隧(sui)道完成1800米中段掘進,標志著佛莞城際(ji)鐵(tie)路(lu)全線控制性(xing)工(gong)程取(qu)得重要階段性(xing)施工(gong)成果。
2011年(nian)3月11日(ri)