2018年8月21日,淮南—南京—上海1000千伏交流特高壓輸變電工程蘇通GIL綜合管廊工程(以下簡稱“蘇通GIL綜合管廊工程”)正式貫通。
淮南—南京—上海1000千伏交流特高壓輸變電工程是國務(wù)院大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃重點(diǎn)建設(shè)的12條輸電通道之一,是華東特高壓主網(wǎng)架的重要組成部分,建成后,淮南—南京—上海工程將與已投運(yùn)的皖電東送淮南—皖南—上海工程一起,形成貫穿皖、蘇、浙、滬負(fù)荷中心的華東特高壓交流環(huán)網(wǎng),這也是世界首個(gè)特高壓交流雙環(huán)網(wǎng),將大幅提高華東電網(wǎng)接納區(qū)外來電能力,提升電網(wǎng)安全運(yùn)行水平,對(duì)于促進(jìn)華東地區(qū)和江蘇省經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展、進(jìn)一步提升我國電力技術(shù)水平具有重要意義。
工程起于北岸(南通)引接站,止于南岸(蘇州)引接站,隧道長5468.5米,盾構(gòu)直徑12.07米,是穿越長江的大直徑、長距離過江隧道之一。工程投資47.63億元,計(jì)劃2019年建成投運(yùn)。由國家電網(wǎng)投資建設(shè)、中鐵十四局集團(tuán)施工。
為什么是“穿越”而不是“跨越”?
如果采用傳統(tǒng)方式上跨建塔的方案,這里長江江面寬闊,最窄的地方接近5000米。水中先建設(shè)雙塔,每個(gè)塔高設(shè)計(jì)到450米,一座塔底的基坑相當(dāng)于27個(gè)標(biāo)準(zhǔn)籃球場,需要鋼筋混凝土20多萬立方米,限制低空,影響航運(yùn),對(duì)江蘇港口建設(shè)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等都產(chǎn)生影響。
長江主航道每天3000多艘大型船只,架空跨越方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢不明顯、施工風(fēng)險(xiǎn)高。而隧道具有對(duì)周邊環(huán)境影響小,運(yùn)行維護(hù)造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)。以中國工程院院士錢七虎為組長的專家組充分論證下,綜合考慮江蘇這一段的地理?xiàng)l件和長遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,國家電網(wǎng)公司決定采用隧道方式過江。
穿越長江靠什么?
盾構(gòu)機(jī),21世紀(jì)挖隧道最常用的“神器”,它具有安全、環(huán)保、速度快、效率高等特點(diǎn),它通過自動(dòng)管片支撐、機(jī)械拼裝等工藝,穿越出一條長長的隧道。
用于該工程的“卓越號(hào)”盾構(gòu)機(jī)是中鐵十四局集團(tuán)與海瑞克在大直徑盾構(gòu)領(lǐng)域十幾年良好合作關(guān)系,核心技術(shù)彼此支撐的基礎(chǔ)上,根據(jù)工程實(shí)際“量身定制”的盾構(gòu)機(jī)。項(xiàng)目使用的盾構(gòu)機(jī)開挖直徑12.07米,設(shè)備總長140米,后配套5個(gè)車架,掘進(jìn)過程中,由22對(duì)液壓缸提供高達(dá)156,000千牛的推力,使刀盤切入隧道掌子面向前掘進(jìn)。
刀具采用先行刀+刮刀的多層次刀具設(shè)計(jì),212把鑲嵌有鎢鉬合金的貝殼形先行刀和刮刀進(jìn)行掌子面切割,確保開挖效率。整個(gè)隧道安裝2734環(huán)管片,開挖和清除的渣土合計(jì)約62.5萬立方米。
工程創(chuàng)造多個(gè)世界、國內(nèi)“第一”到底有多少?
中鐵十四局項(xiàng)目負(fù)責(zé)人陳鵬介紹說,隧道最低點(diǎn)標(biāo)高-74.83米,最大水土壓力達(dá)到9.8巴,是目前國內(nèi)埋深最深,水壓力最高的電力越江隧道。
隧道穿越高磨蝕石英砂及強(qiáng)滲透地層,是目前國內(nèi)獨(dú)頭掘進(jìn)距離最長的隧道??碧劫Y料顯示,隧道要穿越1780米富含有害氣體地層。為攻克世界級(jí)難題,在中國工程院院士錢七虎為組長的專家組指導(dǎo)下,聯(lián)合研制適應(yīng)地質(zhì)、承壓和有害氣體地層的盾構(gòu)機(jī),對(duì)盾構(gòu)機(jī)、照明和排氣系統(tǒng)等進(jìn)行了防爆設(shè)計(jì)和改造。
自2017年6月28日盾構(gòu)機(jī)始發(fā)掘進(jìn)到貫通,用時(shí)14個(gè)月。日均掘進(jìn)14.12米,月均417米,創(chuàng)造了世界大直徑盾構(gòu)隧道施工新紀(jì)錄。整條隧道無一滲漏點(diǎn),先后接待國內(nèi)外5600人次現(xiàn)場觀摩。院士稱贊此隧道是目前國內(nèi)現(xiàn)場管理最好、實(shí)體質(zhì)量最優(yōu)、建設(shè)進(jìn)度最快的行業(yè)標(biāo)桿工程。
大盾構(gòu)公司與南京的不解之緣
上世紀(jì)90年代起,大盾構(gòu)公司的前身隧道公司,就先后承攬南京新莊立交、內(nèi)環(huán)東線、南京地鐵一號(hào)線、二號(hào)線、一號(hào)線南延線、南京長江隧道、地鐵十號(hào)線過江隧道、青奧軸線地下工程等。
南京注定是大盾構(gòu)公司的福地,作為大盾構(gòu)公司的開山之作,南京長江隧道代表了中國當(dāng)今水下隧道的扛鼎之作,憑借在南京長江隧道積累的先發(fā)優(yōu)勢,大盾構(gòu)公司先后參建了南京地鐵10號(hào)線過江隧道、揚(yáng)州瘦西湖隧道、武漢地鐵8號(hào)線穿長江隧道、京沈高鐵望京隧道工程、蕪湖穿長江長江隧道工程等一大批大直徑隧道,牢牢掌握了國內(nèi)大盾構(gòu)領(lǐng)域話語權(quán),同時(shí),也相繼中標(biāo)南京地鐵南北線一期工程、南京寧溧、寧和、南京地鐵7號(hào)線等一批地鐵項(xiàng)目。2016年8月,十四局集團(tuán)公司黨委基于做強(qiáng)做大做專大盾構(gòu)板塊的戰(zhàn)略需要,按照“專業(yè)+聚焦”原則,在南京成立國內(nèi)首家大盾構(gòu)工程公司。
被譽(yù)為“扛鼎之作”和“萬里長江第一隧”的南京長江隧道工程代表了當(dāng)今中國水下大盾構(gòu)隧道建設(shè)的最高標(biāo)準(zhǔn),2項(xiàng)成果獲“國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)”,并榮獲“魯班獎(jiǎng)”、“詹天佑大獎(jiǎng)”和“國優(yōu)金獎(jiǎng)”。
在超大直徑和水下盾構(gòu)施工領(lǐng)域,中鐵十四局大盾構(gòu)公司率先在國內(nèi)實(shí)現(xiàn)了五個(gè)“全覆蓋”:一是穿越“江河湖海城”全覆蓋;二是地質(zhì)條件全覆蓋;三是涉足行業(yè)全覆蓋;四是盾構(gòu)直徑全覆蓋;五是施工工藝全覆蓋。
中鐵十四局大盾構(gòu)公司樹立“科技強(qiáng)企、創(chuàng)新興企”的發(fā)展理念,率先研發(fā)大盾構(gòu)施工數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng),建立了十四局盾構(gòu)數(shù)據(jù)監(jiān)控指揮中心,實(shí)現(xiàn)了全國盾構(gòu)類施工項(xiàng)目的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。他們聘請(qǐng)錢七虎、梁文灝、史玉新、何川、陳壽根、仇文革等多名專家、院士,組成專家組遠(yuǎn)程指導(dǎo),大大增強(qiáng)了對(duì)施工現(xiàn)場管控能力和提高了關(guān)鍵環(huán)節(jié)施工作業(yè)安全。
中鐵十四局大盾構(gòu)公司聚焦“引領(lǐng)全球建設(shè)發(fā)展,締造人類夢想奇跡”的企業(yè)愿景,聚力“穿越江河湖海城,做大盾構(gòu)事業(yè)領(lǐng)跑者”的奮斗目標(biāo),為“強(qiáng)富美高”新江蘇建設(shè)做貢獻(xiàn)。
南京地鐵10號(hào)線過江隧道,盾構(gòu)機(jī)“穿越號(hào)”,歷時(shí)13個(gè)月掘進(jìn)貫通,創(chuàng)單月掘進(jìn)636米世界紀(jì)錄。世界上首次應(yīng)用“11米級(jí)小空間常壓換刀技術(shù)”。
南京長江隧道,盾構(gòu)機(jī)開挖直徑14.93米,為雙洞6車道公路過江隧道,2010年5月建成通車。施工克服了六大世界級(jí)難題,工程獲得“魯班獎(jiǎng)”、“國優(yōu)金獎(jiǎng)”等國內(nèi)大獎(jiǎng)。