沉管隧道誕生于上世紀40年代,就是把一節(jié)節(jié)預(yù)制箱狀混凝土管沉放水底,拼接連成一條通道。襄陽東西軸線魚梁洲段項目全長5.4公里,總體采用隧道結(jié)構(gòu),其中兩次下穿漢江的沉管隧道總長1.01公里,是華中地區(qū)首條內(nèi)河沉管隧道,也是目前國內(nèi)整體建設(shè)規(guī)模最大的內(nèi)河沉管隧道。
項目建設(shè)者自主研發(fā)了國產(chǎn)GINA止水帶、內(nèi)河沉管基床高精度智能移位浮式整平船、沉管施工全過程信息監(jiān)控系統(tǒng)等成果,真正實現(xiàn)了沉管隧道建設(shè)在技術(shù)、裝備、材料等方面全產(chǎn)業(yè)鏈的國產(chǎn)化,并在工程建設(shè)中實現(xiàn)了智能化、信息化建造。成功打造出首條全產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化沉管隧道。
1、全斷面整體式沉管管節(jié)預(yù)制
國內(nèi)首條采用全斷面預(yù)制的整體式管節(jié)沉管隧道,在沉管預(yù)制干塢這個移動工廠,流水線被劃分為鋼筋綁扎區(qū)、混凝土澆筑區(qū)、混凝土養(yǎng)護區(qū)。首先鋼筋綁扎臺車為沉管搭“骨架”,然后模板臺車進行混凝土澆筑,為沉管筑就“血肉”,最后超聲霧化機、土工布為沉管做養(yǎng)護。
2、首創(chuàng)裝配式端封門
端封門是安裝在沉管兩端,用于封閉沉管的一道門,在沉管未對接前它可以保證沉管的密封性。在沉管對接后,它便得及時“退場”,使沉管各管節(jié)連成隧道。端封門對結(jié)構(gòu)的抗壓及抗?jié)B性能要求極高,一般采用混凝土或鋼結(jié)構(gòu)。
但混凝土端封門模板安裝及澆筑難度大,且不能循環(huán)使用,鋼結(jié)構(gòu)端封門雖可實現(xiàn)部分構(gòu)件重復(fù)利用,但安裝構(gòu)件多、焊接量大、拆除難。
東西軸線項目為沉管首創(chuàng)裝配式端封門,相比整塊鋼結(jié)構(gòu)端封門,這種裝配式結(jié)構(gòu)不僅安拆方便,密封性還特別好,并且實現(xiàn)了現(xiàn)場無焊接作業(yè),鋼板還能循環(huán)利用。
3、自主研發(fā)國產(chǎn)GINA止水帶
打破國際壟斷,率先采用國產(chǎn)GINA止水帶。用于沉管的GINA止水帶就像保溫杯的密封圈,利用天然橡膠高彈性和壓縮變形的特點,讓深埋江底的沉管“滴水不漏”,它是保證沉管隧道百年壽命的核心構(gòu)件。但長久以來,止水帶的生產(chǎn)技術(shù)只有荷蘭、日本等少數(shù)國家掌握。
由中車集團聯(lián)合中交二航局、中交公規(guī)院組成的科研團隊,克服止水帶選型設(shè)計、產(chǎn)品試驗驗證、批量生產(chǎn)制造、硫化工藝改進等一系列技術(shù)難題,歷時兩年成功研發(fā)出新型國產(chǎn)止水帶。經(jīng)試驗證實,該止水帶性能均達到或超過國外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),具有密封性好、穩(wěn)定性高、經(jīng)濟性優(yōu)等技術(shù)特點。
4、采用先鋪卵石基礎(chǔ)工藝
變廢為寶,世界首次采用先鋪卵石基礎(chǔ)工藝為沉管鋪設(shè)水下基床。碎石可是不可或缺的物資之一。但東西軸線沉管基槽開挖“產(chǎn)出”的卵石,讓“床”的打造有了新的可能。通過以精心篩選的卵石代替碎石,并配合先進的先鋪法施工工藝,沉管之“床”首次以卵石鋪就,在滿足基床受力性能要求的同時減少了碎石開采造成的環(huán)境破壞。
5、自主研發(fā)全漂浮式高精度整平船
全漂浮式高精度整平船可以在“伸手不見五指”的25米深江底進行誤差只有4厘米的高精度卵石鋪設(shè)整平。該船江湖人稱“水上鋼鐵俠”,它擁有伸縮旋轉(zhuǎn)式構(gòu)造,可自由調(diào)節(jié)船身配備的拋石管。它還裝有由北斗定位系統(tǒng)、自動錨泊系統(tǒng)、拋石整平作業(yè)系統(tǒng)、石料輸送系統(tǒng)組成的高精度拋石整平系統(tǒng)。
6、首次采用柔性壓載水袋進行管節(jié)壓載
壓載水系統(tǒng)是沉管上浮下潛的關(guān)鍵,該系統(tǒng)通常采用水箱裝置,但安拆復(fù)雜、效率低下、成本還頗高,有沒有更好的替代方案呢?
建設(shè)者在沉管的“肚皮”里首次裝入柔性壓載水袋,它不僅安拆方便、可重復(fù)使用,還具備進水速度調(diào)節(jié)、遠程控制等功能,大幅提升了沉管沉放的安全性和可靠性。
7、國內(nèi)首條陸域最終接頭不設(shè)止推構(gòu)造
下雨天走路最怕“打滑”,那如果沉管“打滑”,該怎么辦呢?傳統(tǒng)解決方式是在連接陸域的最后一節(jié)沉管處設(shè)置一個止推構(gòu)造,防止沉管因失去水的壓力發(fā)生后移,那么不設(shè)立止推構(gòu)造的東西軸線沉管采用了什么招式防止“鞋底”打滑呢?
建設(shè)者采用先鋪卵石基礎(chǔ)鎖定回填方式,結(jié)合PC拉鎖把沉管變成一個整體,分分鐘為沉管“鞋底”增加摩擦力,不用止推構(gòu)造也能實現(xiàn)水陸完美“牽手”。