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深海深处

文章来源:中国交通建设集团有限公司   发布时间:2022-05-31

中交集团所属中交一航局承建的深中通道是国家重大工程及粤港澳大湾区新地标,全长24公里,集隧、岛、桥、水下互通于一体,其中沉管段长5035米,由32个8万吨管节和1个最终接头组成,为国内首次采用、国际首次大规模应用的钢壳混凝土沉管隧道新型结构,项目沉管安装成功率决定着全线能否按时通车。

近日,随着E18管节成功安放,深中通道连续6节沉管近乎零误差精准对接,庞大的沉管在海底实现“安家落户”。而在一年前,它的“兄弟”E9管节安装可没有这么顺利。

一体船与沉管完成船管合体,准备浮运

“E9管节对接完成后,贯通测量结果显示偏南15.2毫米,而测量塔系统显示偏北25毫米。”测量员孙海丰有些紧张,“测量塔数据出现了严重失真,这对毫米级沉管对接的标准而言无疑是个巨大的潜在风险。”

抵达施工水域,准备沉放对接

通过数据对比,项目技术团队发现钢壳管节会随着水深受压增加而发生一定程度的形变。受此影响,安装在沉管两端的测量塔也会相应地产生偏移,从而引起定位误差,E9管节到达了水下37米,所以问题才会尤为凸显。与E9类似,沉管E10同处于全线海域最深处,浪、流等水况复杂。针对沉管管节的特殊空间结构,项目团队提出“相机-光学靶标”布置方案,利用视觉系统实时精准跟踪沉管管节在不同水深下的形变。测管中心副主任锁旭宏解释道:“简而言之,就是在每个形变部位增加精密的姿态传感器,通过传感器联合确定测量塔与管节的姿态和相互关系,在管节沉放过程中对形变带来的偏差实时自动提示,从而实现人机交互式动态修正,进一步提高沉管安装测量系统的定位精度和可靠性。”

测量人员在管顶进行定位系统检查

仅有精准的测量数据还不够,“眼疾”治好了,但自身形变会引发一系列相关工序的调整,特别是在最后的水力压接阶段。项目副总工宁进进作出解释:“沉管对接时,通过边抽出对接端密闭腔中的水边注入空气,像高压锅一样借助内外压差使两节沉管更加紧密地结合在一起,但此时沉管受压和形变幅度都达到最大,不确定性陡增。”经过对比分析,团队结合水文状况提出分阶段逐步加压法,由以往的短平快细化为10多项步骤,“让沉管逐渐接受压力,我们在细化的各阶段都设置了预定值,使沉管受力更加均匀,既降低了形变程度,也有效控制了对接偏差。”宁进进介绍道。

指挥沉放对接

经过一个月的紧张准备,E10管节安装迎来大考。夜幕下的一体船缓缓下放沉管,测量塔逐渐没入水中。联合精密姿态仪就像是给沉管“戴”上了一副“近视镜”,海底状况一目了然。最终,E10与E9沉管在深海实现了精准对接。

如今,这项技术已成功护航6节沉管精准对接。目前,建设团队正朝着年内完成所有管节精确安装的目标冲刺。

【责任编辑:家正】

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