科技日报记者 矫阳
6月11日8点，在位于深圳和中山两市的伶仃洋海底，深中通道海底隧道最终接头顺利推出，实现了与东侧e24管节精准对接。“这标志着世界最长最宽钢壳混凝土沉管隧道正式合龙。”深中通道管理中心总工程师宋神友说。
距离2018年4月海底隧道沉管钢壳试验段开工整整5年，这座“海底长城”终于合龙，深圳和中山两市在伶仃洋海底实现“牵手”。
深中通道是粤港澳大湾区核心交通枢纽工程，全长24公里，集“桥、岛、隧、水下互通”于一体，是当今世界建设难度最高的跨海集群工程。其中，海底隧道长约6.8公里，包含沉管段约5公里，由32个管节及1个最终接头组成，每节沉管重约8万吨，最终接头重2000吨。
与港珠澳大桥沉管隧道相比，深中通道沉管隧道面临钢壳结构新形式、尺寸超宽、浮运距离超长、航道封航时间长等许多新难题，设计建造再创多项世界第一。
最终接头，整体预制水下管内推出
深中通道海底钢壳隧道的最终接头，采用整体预制水下管内推出式，为世界首创全新结构装置。“最终接头，是与最后一节沉管（e23）一同制造。”中交一航局深中通道项目部常务副总工程师宁进进说。
实时合龙画面显示，推出段就像一个巨型的抽屉内盒（长5.1×宽46×高9.75米，重1600吨），利用千斤顶将推出段（抽屉）从一侧推出，与e24管节端的钢壳完成对接。
“此前完成海底沉管隧道合龙，多采用将最终接头以吊装方式施工，而这种推出式接头，具有安全性好、施工快速、不需要大型装备、经济性好等优点。”宁进进说。
为保证最终接头方案的顺利推进，中交一航局与广东交通集团、中交规划设计院、海事等多家单位通力协作，历经2年技术论证、1年联合设计，攻克龙口流场复杂、作业空间受限、管节浮运安装难度大、推出段姿态控制难度大等顶级难题，在世界范围内首创沉管整体预制水下推出式最终接头新工艺。
“一航津安1”，世界首艘沉管运输安装一体船
为建设深中通道钢壳沉管隧道，中交一航局研发团队与建设方一起，历经3年研发，设计出世界上安装能力最大、沉放精度最高、施工作业最高效、性能最先进的海底隧道沉管施工专用船舶，被命名为“一航津安1”。
“一航津安1”主船体采用双体船船型设计，集沉管浮运、定位、沉放和安装等功能于一体，船长190.4米，船宽75米，型深14.7米。
“合龙施工时，‘一航津安1’就像一只巨大的长方形钢铁夹子，把最后一节沉管和最终接头，牢牢抱在船底。”中交一航局副总工程师李增军告诉记者。
“一航津安1”最大的亮点是配备了无人驾驶系统。“具有航迹追踪及偏移纠偏功能，可以严格按照设定路线航行、转体等。”李增军说。
相比传统管节浮运安装方式，“一航津安1”可满足8万吨级沉管50公里超长距离安全浮运安装作业，减少伶仃航道占用时间80%以上，减少临时航道挖泥70%以上，沉管浮运安装效率较传统工艺提升一倍以上。
沉管安装标准，从厘米级提升至毫米级
深中通道海底沉管隧道对接精度创世界纪录。
“沉管浮运安装一体船系统性革新了世界沉管浮运安装工艺，也将世界沉管安装的厘米级标准，提升到中国的毫米级标准。”深中通道管理中心副主任钟辉虹说。
据介绍，深中通道全部管节的平面对接精度均控制在20毫米以内，其中有15个管节达到10毫米以内的“毫米级”安装精度。
“我们在‘一航津安1’集合了沉管姿态控制系统、测量与监控系统等的数据和信号。”中交一航局深中通道项目副总工程师寇晓强说。
依靠北斗卫星信号，“一航津安1”上的新型测控系统实时计算沉管三维动态，通过显示屏，指挥人员精准掌握沉管在海底的具体位置；同时，利用动态信号采集信息系统，实时监测沉管姿态。
“通过管节安装的测控系统界面，我们用实时看到的管节四角坐标，指导精准对接。”寇晓强说。
深中通道预计于今年11月底全线贯通，2024年建成通车。
