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      高速鐵路獅子洋水下隧道工程成套技術
       
      來源:國家鐵路局    發布時間:2018-02-12 10:00
       
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        獅子洋隧道是世界首座高速鐵路水下盾構隧道、也是我國建成的最長水下隧道和首座鐵路水下隧道。隧道全長10.8km,外直徑10.8m,雙孔單線,是廣深港高速鐵路關鍵控制性工程,穿越地質與環境條件極為復雜的珠江入海口——獅子洋,其建設面臨行車速度高(設計時速350km、水下隧道世界最高速度)、掘進距離長(盾構段長9340m、國內最長水下掘進距離)、地層復雜多變(國內首次大直徑盾構連續穿越軟弱地層、土巖復合地層、基巖及其破碎帶)、水壓力大(0.67MPa,建設期國內最大水壓力)、安全標準嚴(高速、高密度、大客流、水下,世界首次)等5大方面亟待解決的重大技術問題,是對世界高鐵修建技術和現代盾構技術的新挑戰。該項目歷經近十年聯合攻關,系統解決了在結構安全保障、軌道平順性控制、長距離掘進、關鍵裝備研發、環保與防災疏散等方面的多項技術難題,形成了成套創新技術。

        項目的主要創新成果有:

        1、創建了高速鐵路水下盾構隧道結構體系與設計方法。

        建立了單、雙層襯砌相結合、分別適應軟土、土巖復合地層、巖層的高速鐵路水下盾構隧道結構體系及內襯設計方法,開發了可有效控制軟土沉降的“管片+內襯+隧底縱梁”新型空間結構及其設計方法,提出了考慮施工效應的荷載計算方法,解決了高速鐵路水下盾構隧道結構安全保障、軌道平順性控制難題。

        2、突破了以“盾構地中對接”新技術為核心,適應長距離、高水壓、嚴重軟硬不均地層盾構施工的關鍵技術與裝備。

        開發了盾構地中對接技術,解決了深水、寬海域下隧道修建難題;突破了復合地層鐵路盾構隧道掘進、結構穩定控制、內部結構同步施工等關鍵技術,研制了我國首臺大直徑泥水平衡盾構機,攻克了大直徑盾構長距離連續穿越軟土、砂層、巖層及其破碎帶的技術難題。

        3、創新了高速鐵路特長雙孔水下隧道運營控制關鍵技術。

        建立了時速350km特長雙孔隧道凈空標準,開發了世界首個雙孔單線隧道洞口緩沖結構;提出了動車組火災熱釋放功率標準,首次建立了雙孔隧道水下緊急救援站,保證了高速鐵路水下隧道運營舒適、環保、安全。

        本項目獲發明專利12項,實用新型專利10項,軟件著作權1項,省部級工法9項,出版專著2部、行業規范1項,發表論文62篇。成果整體應用于廣深港高鐵獅子洋隧道,節省投資2.77億元;工程自2011年12月通車以來,運營狀態良好,對形成我國“四縱四橫”高速鐵路骨干網具有重要意義;獲國家優質工程獎、土木工程詹天佑獎和菲迪克優秀工程獎,被譽為“世界高速鐵路隧道修建技術的里程碑”。成果推廣應用于珠三角城際鐵路、長株潭城際鐵路等全國各地共250余公里的復合地層盾構隧道,取得了顯著的經濟效益和社會效益。

        該項目成果打破了我國鐵路“遇水架橋”的常規思維,實現了世界高速鐵路水下盾構隧道從無到有的突破,極大發展了高速鐵路修建技術和現代盾構技術,總體達到國際先進水平,多項關鍵技術達到國際領先水平,極大推進了本領域的科技進步,并為更長、更大水深隧道的建設奠定了基礎。

        該項目榮獲2017年度國家科技進步二等獎,主要完成單位有中鐵第四勘察設計院集團有限公司,廣深港客運專線有限責任公司,中鐵十二局集團有限公司,中鐵隧道集團有限公司,西南交通大學,北方重工集團有限公司,中南大學;主要完成人有肖明清,李新月,劉廣鈞,杜闖東,封坤,許克亮,趙海峰,徐志勝,萬曉燕,鄧朝輝。

       
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