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中交悬浮隧道工程技术

  悬浮隧道是一种悬浮在水面下方的通道,是一种用于跨越海峡、海湾、湖泊及其它水道的新型交通结构物,是一个集隧道工程、海洋工程、岩土工程、结构工程、材料工程等多学科知识为一体的交叉技术。在跨越宽而深的海峡、海沟时,悬浮隧道是另一种可以选择的方案。在非常深的水域,采取沉管隧道或地下隧道(盾构、钻爆)方案会非常不经济,在某些情况下(如海底特殊地形、地质原因)沉管与地下隧道技术受限。2018年,中国科协第20届年会上将悬浮隧道工程技术列为12个领域的60个重大科学问题和工程技术难题之一。

  2015年,中交港珠澳大桥岛隧工程项目总经理部提出了开展研究悬浮隧道的设想;2016年开始策划推动研究工作,确定与国内外相关单位合作研究;2017年,悬浮隧道研究课题列入中交集团重大科研课题,并于年底,岛隧总部通过中国航海协会向中国科协提交了“将悬浮隧道研究列入国家面向未来重大工程难题”的提案。

  随着课题研究工作的深入开展,研究团队进一步扩大。2018年2月,在港珠澳大桥岛隧工程交工后,中交港珠澳大桥岛隧工程项目总部代表中国交建成立了由岛隧总部牵头,荷兰隧道工程咨询天天膜日日插&代尔夫特理工大学(TEC&TU Delft)、交通运输部天津水运工程科学研究院(TIWTE)、中交公路规划设计院有限天天膜日日插(HPDI)、中交第三航务工程局有限天天膜日日插(THEC)、中交第四航务工程勘察设计院有限天天膜日日插(FHDI)等参加的中交悬浮隧道工程技术联合研究组并签订合作协议,正式系统性地开展悬浮隧道工程技术研究。 研究悬浮隧道控制性工况和失效机制,找到相应的解决方案,可以做出安全的、经济的、合理的SFT设计方案; 提出悬浮隧道施工工艺、施工组织、施工装备等关键技术可行及可能的解决方案,可以编制出可安全实施的施工方案; 研究得到悬浮隧道勘测、规划调研、模型试验、设计、施工、各项方法及指南; 研究工作除要解决悬浮隧道的技术问题外,对现有经验难以判断及涉及安全的重要问题采用多课题组平行论证,通过试验、论证、计算分析等手段证明结论的理性、客观,确保结论充分可靠; 针对潜在项目,应用课题研究成果开展规划、设计、施工方案等工作,为实际项目做技术储备。 一、研究模式:中国主导,企业主体,全球化资源,产学研一体

  二、技术路线:“一主线、一副主线、两个支撑、四个协同”

  一主线:以结构及设计需求为研究主线。

  一副主线:以设计、施工、运营风险的研究为研究副线,将风险导入研究,辨识更深层次的问题和相应的研究需求。

  两个支撑:是指配套开展的模型试验研究及相关施工技术研究,模型研究又分为数模和物模研究,研究一些理论规律、设计参数、验证结构水动力反应等;施工技术研究主要研究施工的可行性、优化结构构造、施工工艺及设备等,确保可实现。

  四个协同:是指研究工作中各课题组间的协调同步,相互配合,主要包括:A.勘察、理论与试验协同;B.国内与国外协同;C.中小比尺与大比尺物模试验协同;D.数模与物模协同。

  三、研究范围:包括漂浮式、锚固式及混合式三种悬浮隧道形式

  2017年底,已经完成了悬浮隧道文献调研报告,搜集了国内外各单位已开展的研究工作、最新技术现状、各方面领先的研究团队情况、可收集到的相关研究成果资料、潜在的项目位置等。从横断面设计(布置、材料、接头、锚定及隧道安装)、荷载(内部荷载、外部荷载、动力响应)、施工方法、风险等方面对现有成果进行了汇总分析。

  在调研报告基础上,将悬浮隧道工程技术研究项目分为十一个研究课题: 悬浮隧道结构与设计方法研究 悬浮隧道结构的水动力特性及响应研究 悬浮隧道风险研究 悬浮隧道数值模型开发与研究 悬浮隧道锚固支撑系统研究 悬浮隧道接头及接岸连接结构研究 悬浮隧道施工工法及装备研究 悬浮隧道新材料的开发与应用研究 《悬浮隧道设计施工技术指南》研究 《悬浮隧道建设勘察指南》研究 《悬浮隧道物理模型试验指南》研究 中交悬浮隧道工程技术联合研究组

  地址:广东省珠海市香洲区港乐路1号大洲科技园A座1521室

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