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用钢量堪比中型航母 它们将拼出深中通道“海底巨龙”

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-02-22  浏览次数:74

2月18日,中共中央、国务院印发了《粤港澳大湾区发展规划纲要》,提到要加快基础设施互联互通,构筑大湾区快速交通网络。其中,深中通道的建设备受各界关注。

深中通道是继港珠澳大桥之后,又一集“桥、岛、隧、水下互通”于一体的超级工程,项目全长24公里,计划2024年建成通车。目前,该项目已进入最关键的沉管隧道建设部分。

深中通道管理中心技术顾问杨茨祥(右)介绍深中通道项目。

2月20日下午3点,记者李赫来到深中通道项目沉管隧道工程钢壳制造GK01标广船国际有限公司南沙厂区现场,与深中通道管理中心技术顾问杨茨祥、深中通道项目GK01标总工程师龙汉新一起,在直播中生动展现了深中通道沉管隧道钢壳制造的重点施工工序,讲述了万吨巨无霸钢壳的制造之难。

用钢量堪比中型航母,“钢的壳”成为前所未有挑战

深中通道项目采用东隧西桥方案,路线起自广深沿江高速机场互通立交,在深圳机场南侧跨越珠江口,在东人工岛水下互通进行隧道和陆地的转换,中间经过6845米的双向8车道海底隧道,再经西人工岛进行桥隧转换来到伶仃洋大桥。

“深中通道的海底隧道部分采用双向8车道的设计,比港珠澳大桥双向6车道的海底隧道更宽更长,施工难度也更大。”杨茨祥表示,深中通道钢壳混凝土沉管隧道是整个项目最难的部分,具体来说,具有“超宽、变宽、深埋、回淤量大、挖砂坑区域地层稳定性差”五大技术难点,工程规模和技术难度前所未有。

那么,与港珠澳大桥的钢筋混凝土沉管隧道相比,深中通道的“钢壳混凝土”沉管隧道有何区别呢?

杨茨祥表示,钢壳混凝土沉管结构,与港珠澳大桥的钢筋混凝土沉管结构虽然仅一字之差,但差之千里。“简单来说,钢壳混凝土沉管隧道钢管是钢板包着混凝土,类似三明治结构,不易产生裂缝进水现象。在施工工艺上,钢壳混凝土沉管隧道是钢板隔仓内封闭式浇注,浇注隔舱多,内部结构复杂会影响混凝土的浇筑密实度,容易造成脱空现象,因此在施工过程管控难度会更大。”

据了解,深中通道钢壳混凝土沉管隧道是世界上首次大规模应用钢壳混凝土沉管结构的项目,其管节构件尺寸大大超出了既有国外工程案例的经验范围,目前国内尚缺乏成套的钢壳混凝土沉管隧道技术标准和规范、施工经验,每月一节的生产工期、苛刻的精度要求等各方面因素对钢壳制造能力提出了很大的挑战。

“深中通道钢壳混凝土沉管隧道每个标准管节都是‘巨人’,尺寸为宽46米×高10.6米×长165米,用钢量约1万吨,体量相当于一艘中型航空母舰船体。”龙汉新介绍,整个深中通道沉管隧道项目由32个管节组成,总用钢量达到了32万吨,相当于3个鸟巢!据了解,用钢材搭起来的国家体育馆“鸟巢”总用钢量约为11万吨。

深中通道项目GK01标总工程师龙汉新。

“巨无霸”智能造,超级工程推动行业进步

那么重达万吨的巨无霸钢壳是怎样制造的呢?走进广船国际南沙厂区的智能制造车间,我们看到从钢厂购买回来的一片片钢材,首先在数字化的切割车间进行加工,再与自动化切割的零件组成小组件,然后组成块体。随后,四个块体再拼成一个小节段,再由22个小节段最终拼接成165米长的标准管节。

简单来说,深中通道沉管隧道的钢壳制造重点施工工序包括下料切割工序、片体组装工序、智能化涂装工序、块体组装和小节段组装安装工序。

“整个过程就像搭积木一样,一片片钢板最终被组装成22个像火柴盒一样的小节段,组成完整的标准管节。”龙汉新表示,“建造成一个管节需要6个月,还需运到桂山岛进行浇筑,再使用特殊装备进行沉放,可以说,建造深中通道沉管隧道任重道远。”

小节段组装安装工作在户外完成。

与此同时,每一次超级工程的建设,往往会带动整个行业的进步。

例如在智能制造片体车间,几乎看不到太多工人的身影,智能化片体焊接生产线配备了先进流水线作业工位,并由4个机器人进行焊接。龙汉新表示,该生产线是目前国内片体生产线自动化最高的,工人把基本结构位置装好以后,将钢板滚动到焊接工位,机器会进行自动扫描,对焊部进行自动识别,自动编程,自动焊接。

在智能涂装环节,该项目则是全国船舶行业首次引入智能涂装的生产线,由两个车间组成。首先,在智能喷砂车间对钢壳小节段喷砂,进行表面预处理,达到喷漆表面的处理要求;随后,到智能喷漆车间对钢壳小节段进行喷漆,待小节段组成管节后,再对相应接缝位置进行补涂。整个小节段喷涂过程车间内实现无人操作,工人不再需要忍受作业过程中大量扬尘和油漆气味的伤害。

智能涂装车间总控室。

目前,深中通道项目钢壳混凝土沉管隧道首节管节钢壳仍在紧锣密鼓地生产,按计划拟于今年上半年开始浇筑。随后,我国研制的世界第一艘且唯一一艘沉管运输安装一体船将于10月份进行联调联试,为2019年底首节沉管安放进行准备。


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