深中通道“水下3D碎石整平清淤船”開建

2019年06月22日08:33  來源:南方日報
 
原標題:深中通道“水下3D碎石整平清淤船”開建

  深中通道沉管隧道核心裝備水下3D碎石整平清淤船效果圖。通訊員供圖

  6月21日,筆者從廣東省交通集團獲悉,深中通道沉管隧道工程核心裝備之一,由交通運輸部廣州打撈局聯合中船708所、華南船舶機械有限公司及天津水運工程研究院共同研發的“水下3D碎石整平清淤船”正式開工建造。

  這個被譽為“水下3D打印機”的“神器”,預計於2020年建成投產,將用於解決深中通道沉管隧道所有超寬變寬沉管管節基槽碎石鋪設難題。

  深水碎石鋪設的“3D打印機”

  深中通道沉管隧道將由32節深埋在伶仃洋海底40多米深基槽內的沉管組成。除尺寸為46×10.6×165米的標准管節外,項目還包括5個總長為615米的變寬管節,其斷面寬度從46米逐漸變寬至最寬的55米。建成后的深中通道沉管隧道將是世界上最寬的海底沉管隧道。

  在40多米下的海底,放入最寬達55米的管節,如何解決基槽整平,給管節一個安全的環境,成為一大難題。

  在實際的作業中,碎石整平清淤船的功能相當於“海底鋪路機”,通過拋石管精准定位,向海床投入碎石並鋪平,大型海底隧道的沉管就鋪設在碎石面上,高效率的作業速度可以解決受海底水流影響在碎石上產生回淤量大的難題,保障沉管快速安裝。“此次開工建造的‘水下3D碎石整平清淤船’,將主要解決項目超寬變寬管節基槽碎石整平的難題。”深中通道管理中心副總工程師李進表示。

  據了解,該船集基准定位、石料輸送、高精度鋪設整平、質量檢測驗收功能於一體,因其鋪設作業的高效率和自動化,被形象地稱為深水碎石鋪設的“3D打印機”。

  “傳統管段都是矩形,而我們這個標段中有一半管段為不規則形狀——梯形,基礎最寬處達60米,國內外現有碎石基礎整平船都無法滿足要求。”廣州打撈局深中通道項目部經理孔維達介紹,建成后的“水下3D碎石整平清淤船”由主船體、水下整平架兩部分組成。主船體為箱型“回”字型結構,船長62米、寬55.6米,整平作業設計水深60米,最大水深可突破100米,是當前世界上作業水深最大的碎石基礎整平船。

  7天可完成近1萬方碎石基礎鋪設任務

  “水下3D碎石整平清淤船的創新,將把我國沉管隧道施工技術水平提上新台階。”孔維達說。

  建成“水下3D碎石整平清淤船”與傳統整平設備相比,其分體式水下整平系統可大大降低海況對作業的不利影響。該船採用船、架分離的設計,直接把整平架下放到開挖好的基槽面進行碎石基礎鋪設,避免了風浪流對碎石基礎鋪設作業的影響,克服了水深限制、提高了作業效率和精度,解決了E23-E32管節沉放隧址臨近深圳機場側航空限高問題。同時,該船碎石整平精度可達±2.5厘米,為國內碎石基礎整平精度最高的船舶,在國際也屬於領先水平。

  根據技術要求,在管節沉放對接之前,如果已經鋪設好的碎石基礎面回淤超過一定厚度,則需要進行清淤工作,但是又不能破壞碎石基礎。為了提供工作效率,“水下3D碎石整平清淤船”集作業母船、供料、整平、測控、清淤功能於一體,“利用整平架可下放靠近碎石基礎面的優勢,在整平架上配置了高功率的清淤泵,配合設計巧妙的清淤結構,便可通過精准控制清淤高度,一次性實現對碎石基礎表面及壟溝淤泥的高效清除,且不會對已鋪設的碎石基床造成破壞。”孔維達介紹。

  另外,該船所採用的高精度水上水下定位控制系統,將碎石供應系統、高精度鋪設整平系統、質量檢測控制系統和精准清淤系統融為一體,即使在基槽底部能見度為零的情況下,也能實現智能自動化控制,由供料系統自動輸送石料,通過鋪設整平系統和測控系統根據海床情況自動進行3D碎石整平作業,7天即可完成單節管近1萬方的碎石基礎鋪設任務。(記者/李赫 袁佩如 張子俊 通訊員/粵交集宣 岳路建宣 詹欣金 陳靜)

(責編:牛攀、陳育柱)