世界最长海底高铁隧道，甬舟铁路后的技术助力

今年7月底，铁四院勘察设计的“隧道风险评估与金塘海底隧道关键技术方案”通过了专家组评审，这标志着世界最长海底高铁隧道的技术方案已准备就绪。8月据相关媒体报道，继港珠澳大桥后，又一项挑战世界难题、突破科技壁垒的超级跨海工程——甬舟铁路项目准备开建。那么，究竟有何难题，让技术方案设计用时两年？被称为港珠澳大桥孪生“铁路版”的甬舟铁路，都涉及了哪些先进科技，它会像港珠澳大桥一样建成后惊艳世界嘛？

基本介绍:

甬舟铁路西起宁波东站，利用既有线路到邱隘站后，新建线路向北引出，经宁波市鄞州区、北仑区，至舟山市金塘岛、册子岛、富翅岛及本岛，东至定海区白泉镇设舟山站。相对于中国四通八达的高铁网，长度为76.396千米的甬舟铁路或许不值一提，但就铁路施工与运行环境来讲，地质条件、高水压、海中对接等一些世界级难题，使甬舟铁路成为目前世界控制因素最复杂、越海桥隧工程技术难度最大的铁路。

世界之最:

甬舟铁路线路不足百公里，却将诞生“一隧”“一桥”两项世界之最：全长 16.18千米的金塘海底隧道，建成后将成为世界最长的海底高铁隧道；主跨1488 米的西堠门特大桥，将成为世界同类项目中跨度最大的公铁合建大桥。

富翅门跨海大桥的位置风大、浪高、裸岩、水深，建设条件复杂，也有两项世界之最：主跨388米，是世界上最大跨度的高低塔公铁平层斜拉桥；主梁宽度56.5米，是世界上最宽的挑臂式钢箱梁。

科技助力:

对比全长6.7千米的港珠澳大桥越海隧道，甬舟铁路段的金塘隧道全长达16.2 千米，且采用了铁路盾构结构，这意味着全线的五分之一都将沉在东海海底。长度的简单增加看似轻松，但工程背后从量变到质变的难度跨越，都在挑战科技和工程的极限。

金塘海隧道建设中，盾构机起到了至关重要的作用。盾构机全名盾构隧道掘进机，作为一种隧道掘进的专用工程机械，它具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，因此是海底隧道建设不可缺少的工程机械。盾构机的一大特点是能够“量体裁衣”，隧道中段位于岩土复合地层，硬岩与粉质黏土的结合使常规盾构变得困难。为了克服地质条件带来的困难，设计研发团队选用复合式泥水平衡盾构机，同时专门进行大量的模拟实验研究，选择出适合在岩土复合地层使用的盾构刀具参数。

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在岩土复合地层使用的盾构刀具参数

主跨长达1488米的西堠门特大桥，是国内跨海大桥建设中首次采用“沉井基础”技术方案的。所谓沉井基础，是先在地表制作成一个井筒状的结构物（沉井），然后在井壁的围护下通过从井内不断挖土，依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到设计标高，然后再经混凝土封底并填塞井孔，使其成为桥梁墩台或其他结构物的基础。西堠门特大桥的设计沉井基础直径达58米，为目前国内最大水深、最大直径的设置沉井基础。

另外，三维物探、海上钻井平台、长距离双头掘进等一系列的技术探索，才使得甬舟铁路设计方案得以通过，港珠澳大桥铁路“孪生版”将作为中国基建的又一个代表，惊艳世界。

参考资料：

[1]新建宁波至舟山铁路环境影响评价信息公示.浙江省人民政府,2020.08.14.

[2] “铁路版”港珠澳大桥，正式上马！.中国铁建,2019.03.03 .

[3] 一条越海高铁诞生两个“世界之最”.中国铁建,2020.08.06 .

[4] 甬舟铁路又有最新进展.澎湃新闻,2020.08.19.

[5] 于文杰,丁新,张安静,窦国涛.沉井基础应用及试验模拟[J]. 河南科技,2020,19:116-118.

[6] 闫富有,地下工程施工[M],黄河水利出版社,2018.08,141.