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大国重器闪耀大连湾 6万吨级沉管在海底“绣花”

2021-09-24
06:41
大连日报
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文/王富敬 李爱玲 林树栋

大连新闻传媒集团记者吉存

图/田普江 潘婧雯

大连新闻传媒集团记者钟启钢

???9月15日,中交一航局承建的南北两条大型跨海沉管隧道——大连湾海底隧道和深中通道,再次迎来双“管”齐下的历史性时刻,刷新了沉管隧道建设的新纪录。其中,北方首条大型沉管隧道大连湾海底隧道E9管节成功安装,标志着沉管安装施工任务过半。

???海底隧道建设所用的沉管,长180米,宽33.4米,高9.7米,重约6万吨,相当于一艘航空母舰的排水量。如此庞然大物,是如何平稳沉放到海底的?除了建设者们超高的技术,还离不开沉管安装的“大国重器”——专用船舶设备。

???古人云“工欲善其事,必先利其器”,浮运安装船组“津安2”“津安3”及碎石基床整平船舶“津平1”,就是海底沉管隧道建设必不可少的核心装备。国内首制沉管安装船“津安2”“津安3”是姊妹船,规格相同,船体长40.2米、宽56.4米、高12.6米,由左右两侧浮箱和顶部跨梁三部分组成;“津平1”船体长81.8米,宽46米,总重约6500吨,排水量约为9800吨;其桩腿长90米,抛石管长72.7米。“津平1”设计整平精度达25毫米,可在外海环境中作业,实现抛石整平一体化,自动监测控制,水深限度可超越40米。三艘船舶的建成,填补了我国在该领域的技术空白。

???作为“功勋之船”,“津平1”“津安3”“津安2”先后离开港珠澳大桥建设现场,奔赴大连,从南到北,从炎热到寒冷,跨越2000多公里,为了更加适应大连湾海底隧道的工程实际情况,中交一航局开启了对船舶的改造之路。

???大连湾海底隧道的建设海域地质条件复杂,项目采用了全国首创的全漂浮式,即整平船放弃桩腿插装,改为漂浮在海面上进行基床整平。为了保证整平精度、提高效率,项目技术团队量身自主开发全漂浮整平船舶调平综合可视化监视软件,将船舶压载调平系统与整平施工数据互联,实现数据共享,实时给出整平船所需调平方向与压载趋势;对“津平1”整平作业核心装备——抛石管进行防坠落升级改造,有效解决抛石管坠落拯救难度大的难题;在整平船入料口加装淡水喷淋装置,有效消除石料转运过程中产生的扬尘,避免碎石扬尘对施工海域的污染。

???大连湾海底隧道的沉管安装技术与港珠澳大桥一脉相承,但项目技术团队在沉管安装标准化工艺流程的基础上,对安装船的系统软件进行升级。开发安装船两船四角吃水集成可视化系统,两船吃水数据实时动态呈现控制室,一目了然,清晰便捷,极大提高了系统安全运行等级,确保沉管压载工序顺利实施。

???原设计的三艘船舶并无供热系统,2017年,港珠澳大桥建设结束后,中交一航局对三艘船舶生活区都加装锅炉取暖设备,甲板外置管路、阀件加装电伴热系统;考虑冬季整平船插桩工况,在整平船淡水舱及压载舱内加装大功率锅炉热水管路,有效保证冬季船机助力施工的连续性。

???从E1到E9,从水深10米到30多米,在布满礁石的海底安装航母级沉管,需要将海床整理成一个平面,难度就像在海底“绣花”,“津平1”像3D打印机一样,把碎石一排一排平整地“印”在海底。

???每一节沉管安装都是一出大戏,而两艘安装船就是绝对的“主角”。船管连接完成后,二次舾装、沉放演练、管节浮运、管节安装等关键工序,都需要在船上完成。为了实现沉管厘米级对接,安装期间,缆绳绞移速度严格控制在寸动状态,每分钟移动距离在10厘米以内,始终保持缓慢速度进行绞移,操作手们通过测控系统显示的管节轴线偏差进行调控安装船与沉管的姿态,根据测控系统显示数据,沉管绞移过程中的轴线偏差严格在1厘米之内,有效地控制沉管最终对接精度。这种精度的要求,对操作手和船舶性能而言,无疑是巨大的挑战。

??? 如今,大连湾海底隧道的沉管安装数量和历程均已过半,“大国重器”立下汗马功劳,也成为海底隧道建设最有力的名片。