¿Introducción al túnel del río Nanjing Yangtze?
Antes de que se completara el túnel del río Nanjing Yangtze en 2015, el túnel del río Nanjing Yangtze era el proyecto con las condiciones geológicas más complejas, las mayores dificultades técnicas y los mayores riesgos de construcción entre los túneles de escudo supergrandes. que se había construido o estaba en construcción en la cuenca del río Yangtze en China. Se le conoce como el "Primer Túnel del Río Yangtze".
El túnel del río Nanjing Yangtze tiene un diámetro de 14,93 m, el segundo túnel en escudo más grande del mundo. La Nanjing Yangtze River Tunnel Engineering Company ha llevado a cabo casi 60 proyectos de investigación científica y avances tecnológicos, y ha solicitado 15 patentes. Entre ellas, la prueba del prototipo de la estructura de revestimiento de segmento ultragrande se incluyó en el proyecto de demostración del programa nacional "863". llenando los vacíos en campos relacionados de la construcción de ingeniería subterránea.
A finales de 2013, el túnel del río Nanjing Yangtze ganó el "Premio Luban", el máximo galardón a la calidad de un proyecto en la industria de la construcción nacional, convirtiéndose en el primer proyecto de túnel que cruza el río en el país en ganarlo. el "Premio Luban". En diciembre de 2015 obtuvo el Premio Nacional de Ingeniería de Calidad.
Escala de construcción
El túnel del río Nanjing Yangtze está ubicado en la aldea de Huangjia, distrito de Pukou. Comienza desde el punto de acceso de la sección de transición de intercambio entre la autopista Jiangnan Binjiang y la extensión oeste de. Yingtian Street y termina en Jiangbei Toll. La plaza conecta con la autopista a 500 metros. Todo el túnel tiene una longitud de 5.853 metros y está construido a escala de una autopista urbana de seis carriles con una velocidad nominal de 80 kilómetros por hora.
El proyecto del túnel del río Nanjing Yangtze es uno de los proyectos más desafiantes y difíciles de China, con el túnel de mayor longitud, el mayor diámetro de escudo y la mayor dificultad de ingeniería. Está ubicado entre el puente del río Nanjing Yangtze y el tercer puente del río Nanjing Yangtze, conectando el distrito de Jiangxinzhou-Pukou, una nueva área urbana de Hexi.
China Railway Construction es el inversor en el proyecto del túnel del río Nanjing Yangtze, con un ratio de contribución de capital del 80%, Nanjing Communications Construction Investment Holding (Group) Co., Ltd. invirtió un 65.438+00%, y Nanjing Pukou State-owned Assets Management (Holdings) Co., Ltd. La empresa invirtió 65.438+00%, y * * * ambas invirtieron 65.438+00,1565438. El período operativo de la empresa se ha fijado provisionalmente en 34 años, incluido un período de construcción de 4 años y un período de operación y gestión de 30 años.
El túnel de protección del ramal izquierdo está construido por la 14.ª Oficina de Ferrocarriles de China, y el puente Jiangxinzhou Jiajiang del ramal derecho está construido por la 15.ª Oficina de Ferrocarriles de China.
El puente Nanjing Jiangxinzhou Jiajiang forma parte del túnel del río Nanjing Yangtze, que conecta la avenida del río Yangtze en el distrito de Jianye y Jiangxinzhou, con una longitud total de 665,5 metros y un tramo principal de 248 metros. Se trata de un puente colgante autoanclado, el primero en China. El puente cuenta con seis carriles en ambos sentidos, con aceras para peatones y vehículos no motorizados. El puente atraviesa Jiangxinzhou y el río Yangtze y aterriza en Jiangxinzhou. Hay un intercambio exclusivo para peatones, bicicletas y automóviles que suben por Jiangxinzhou o cruzan directamente el río Yangtze. Desde el puente Jiajiang en Jiangxinzhou hasta Jiangxinzhou, conduzca unos cientos de metros más y entrará oficialmente en el cuerpo principal del túnel del río Nanjing Yangtze.
El proyecto del túnel del río Nanjing Yangtze comienza en el punto de acceso de la sección de transición entre la autopista Jiangnan Binjiang y el intercambio de la calle Yingtian y termina a 500 metros de la plaza de peaje de Jiangbei que conecta la autopista. Todo el canal del proyecto tiene aproximadamente 6,2 kilómetros de largo. La velocidad de diseño es de 80 kilómetros por hora y se adopta el esquema "túnel protector del ramal izquierdo + puente del ramal derecho". La longitud de construcción del túnel protector del ramal izquierdo es de 3,9 kilómetros. Con un diámetro de escudo de casi 15 metros, es uno de los túneles de escudo más grandes del mundo, solo superado por la máquina de escudo del túnel del río Yangtze de Shanghai.
El puente Youchajiangxinzhou es un puente colgante autoanclado con una longitud total de 665,5 metros y un tramo principal de 248 metros. Su torre principal tiene 107 metros de altura. El puente tiene seis carriles en ambas direcciones y una acera exclusiva para que los peatones crucen el río a pie. El túnel del río Nanjing Yangtze utiliza una máquina de escudo "Big Mac" con un diámetro de cabezal de corte de 14,93 metros, un peso de aproximadamente 4.000 toneladas, una longitud de 130 metros y una altura de 5 pisos.
Características Técnicas
El túnel es extremadamente seguro comparado con otros túneles.
En caso de accidente, el público puede acceder a los pasillos bajo la superficie del túnel a través de toboganes de escape. Cada 80 metros hay una gran cubierta a un lado del túnel. Mientras los ciudadanos presionen el interruptor, la cubierta se abrirá y luego los ciudadanos podrán seguir el tobogán de escape hasta el pasaje debajo de la carretera. Este diseño se utiliza principalmente para evacuar cuando se produce un incendio en un túnel y se produce una gran cantidad de humo. Además, el túnel estará equipado con 23 configuraciones que incluyen rociadores de agua, iluminación mejorada, señales de carril, parlantes, cámaras de vigilancia, piedras laterales anticolisión, zanjas al borde de la carretera, canales de cable y canales de seguridad para garantizar plenamente la seguridad en la conducción.
El agujero izquierdo del túnel del río Yangtze de Nanjing, conocido como el "primer punto difícil en la construcción submarina" de China, se ha desprendido de la desembocadura de Jiangxinzhou, lo que significa que el túnel del río Yangtze con una longitud de más de Se han completado oficialmente 3.000 metros. Con un diámetro de excavación de casi 15 m, el túnel es el túnel escudo más grande del mundo.
El túnel del río Nanjing Yangtze utiliza la isla Jiangxin. Los túneles excavados de norte a sur deben dejar agujeros en esta pequeña isla, reduciendo así la longitud submarina de todo el túnel.
El túnel del río Yangtze de Nanjing cruzará el río Yangtze a una profundidad de 65 metros. La presión del agua por centímetro cuadrado del túnel alcanza los 6,5 kilogramos. Es el proyecto de túnel a través del río de clase mundial con la mayor dificultad técnica, las condiciones geológicas más complejas y la mayor cantidad de problemas y desafíos en la cuenca del río Yangtze. Los riesgos de colapso del techo, hundimiento del fondo del río y colapso permeable al agua durante el proceso de construcción son enormes y sin precedentes.
La finalización de la línea izquierda marca la resolución exitosa de los problemas técnicos de clase mundial que enfrenta el Proyecto del Túnel del Río Yangtze de Nanjing, y también marca un avance importante en la tecnología de túneles que cruzan el río en mi país bajo condiciones hidrogeológicas adversas especiales.
Según los informes, la construcción del túnel del río Nanjing Yangtze utilizó dos de las máquinas de protección de equilibrio de agua y barro más avanzadas del mundo. El diámetro de la excavación es equivalente a la altura de un edificio de cinco pisos. el túnel escudo más grande del mundo.
China tiene más de 60 puentes en construcción o en construcción sobre el río Yangtze, pero sólo se ha construido Wuhan en el tramo medio, y sólo Nanjing y la isla Chongming en el estuario del Yangtze están en construcción.
El proyecto del túnel del río Nanjing Yangtze enfrenta muchos problemas y desafíos técnicos de clase mundial, que se pueden resumir en seis aspectos.
En primer lugar, es "grande". El escudo utilizado en el túnel del río Nanjing Yangtze tiene un diámetro muy grande, con un diámetro de excavación de 14,96 m. Es uno de los escudos de equilibrio de agua y barro más grandes del mundo. El aumento del tamaño de la máquina de escudo hace que la dificultad y el riesgo de construcción aumenten exponencialmente.
El segundo es "alto". Durante la construcción, la presión del agua y del suelo alcanzó los 6,5 kg/cm2 (equivalente a una presión de agua de 65 m), ocupando el primer lugar entre los proyectos actuales de túneles submarinos con escudo de gran diámetro;
El tercero es "profundo". La parte más profunda del túnel llega a 60 metros desde el fondo del río y la formación es extremadamente permeable. Toda la presión del agua actúa directamente sobre el túnel y el riesgo de excavación en el fondo del río es enorme. >
El cuarto es "delgado". El espesor del escudo del fondo del río es extremadamente superficial. En la sección de socavación de 150 m de largo en el medio del río, el espesor de la capa de cobertura sobre el túnel es menos de 1 vez el diámetro del túnel (aproximadamente 10,79 m, que es sólo 0,72 veces el diámetro de la excavación). Es una capa de arena fina y el riesgo de colapso y derrumbe del techo durante la construcción es extremadamente alto. El origen y la recepción de la máquina de protección son muy poco profundos. El espesor del suelo de cobertura sobre la sección de entrada del túnel es de sólo 5,5 m (aproximadamente 0,37 veces el diámetro de excavación). Por lo tanto, es la profundidad de entierro más superficial entre túneles similares. , es necesario abrir el túnel durante la excavación en escudo. Los requisitos técnicos para la estabilidad de la superficie de excavación y el control del hundimiento del terreno son extremadamente altos.
El quinto es "largo". Debido a la larga distancia de excavación submarina del escudo y las complejas condiciones geológicas, es extremadamente difícil cambiar la herramienta durante el proceso de excavación. Dos túneles de protección de 3020 m de dos vías y seis carriles requieren una excavación única, lo que requiere una protección de herramientas extremadamente alta. Tres kilómetros del túnel del río Nanjing Yangtze equivalen a 17 kilómetros de túneles de protección subterráneos, y el desgaste de la herramienta a través de la capa de grava con alto contenido estacional en el río equivale a 30 kilómetros de túneles de protección similares en suelo blando.
El sexto es “riesgo”. En términos de diseño, la teoría del diseño y la experiencia de los túneles de protección submarina de diámetro ultragrande están casi en blanco en China, y tampoco hay suficiente experiencia extranjera. En términos de construcción, las condiciones geológicas son extremadamente complejas. El túnel pasa a través de limo, limo, grava, guijarros y formaciones rocosas erosionadas del fondo del río. El coeficiente de permeabilidad al agua es más de 1.000 veces mayor que el de la capa de arcilla, que está suelta y se colapsa fácilmente. Todos los indicadores de alta permeabilidad al agua y alta presión del agua han alcanzado o superado los límites de prevención de riesgos de proyectos internacionales similares.
Proceso de construcción
En la mañana del 22 de agosto de 2009, mientras la máquina de escudo en la línea derecha del túnel del río Nanjing Yangtze giraba el enorme cabezal de corte para atravesar la última capa de área de refuerzo para lograr una penetración suave, continuando Después de que se salió con éxito del túnel izquierdo el 20 de mayo, el Proyecto del Túnel del Río Nanjing Yangtze, construido por el 14º Grupo de la Oficina de Construcción de Ferrocarriles de China, marcó el comienzo de la finalización de todo el túnel. Un proyecto difícil, complejo y arriesgado en la cuenca del río Yangtsé en China. El túnel más grande que cruza el río superó con éxito todas las dificultades de construcción. Evitar todos los riesgos y lograr un gran avance en la construcción en condiciones geológicas adversas especiales también indica que el nivel técnico de la construcción del túnel protector de gran diámetro de mi país ha alcanzado una nueva altura.
Según Qian Qihu, un experto autorizado, ex vicepresidente de la Sociedad Internacional de Mecánica de Rocas, académico de la Academia China de Ingeniería y director del Comité de Expertos en Túneles del Río Nanjing Yangtze, el río Nanjing Yangtze El túnel es un escudo de gran tamaño que se ha construido o está en construcción en la cuenca del río Yangtze en China. Entre los túneles estructurales, es el proyecto con las condiciones geológicas más complejas, las mayores dificultades técnicas y los mayores riesgos de construcción. Es verdaderamente el “túnel número 1 del río Yangtze”.
Desde que se colocó la primera piedra en marzo de 2005 y la construcción comenzó en septiembre de 2005, la unidad de construcción del proyecto Nanjing Yangtze River Tunnel Co., Ltd., la unidad de construcción China Railway Construction 14th Bureau Group y el diseño El Cuarto Instituto de Estudio y Diseño de Construcción de Ferrocarriles de China ha acogido con valentía el desafío, utiliza la fuerza de la investigación científica y la gestión avanzada para promover proyectos que superen las dificultades y superen continuamente problemas técnicos de clase mundial. Nanjing Yangtze River Tunnel Company y China Railway Construction 14th Bureau Group implementan resueltamente la política de construcción de "la estabilidad primero, la seguridad primero, la infalibilidad y garantizar el éxito", organizan equipos de expertos e institutos de investigación científica para abordar problemas clave, resolver problemas técnicos y promover la innovación científica y tecnológica. El proyecto ha invertido más de 30 millones de yuanes en fondos de investigación científica, completó más de 30 demostraciones especiales, solicitó 15 patentes, llevó a cabo investigaciones científicas sobre 5 temas principales y 29 subtemas, logró una serie de resultados de investigaciones científicas y completó brechas en campos relacionados, entre ellos, la gestión de grandes dimensiones. La prueba del prototipo de estructura de revestimiento de láminas se incluyó en el proyecto de demostración del programa nacional "863".
Los túneles izquierdo y derecho del túnel del río Nanjing Yangtze están conectados de forma segura y fluida. El túnel formado es liso, limpio, hermoso, impermeable y a prueba de fugas, y los segmentos se ensamblan sin errores. La tecnología y la calidad de la producción de segmentos y la construcción de túneles han alcanzado niveles de clase mundial y han sido reconocidas y elogiadas unánimemente por expertos y expertos de la industria nacionales y extranjeros.
La línea izquierda del Proyecto del Túnel del Río Yangtze de Nanjing se completó el 20 de mayo de 2009, y la línea derecha se completó en la mañana del 22 de agosto de 2009.
Importancia de la construcción
Una vez completado el túnel del río Nanjing Yangtze, su capacidad de tráfico será el doble que la del puente del río Nanjing Yangtze. Cambiará el único puente que cruza el río Yangtze en. Nanjing y aliviar en gran medida la presión del tráfico.
La construcción de túneles favorece la optimización de la estructura espacial urbana, mejora la función de radiación de la ciudad, promueve la integración e interacción a través del Estrecho, aprovecha al máximo el espacio subterráneo, protege el paisaje cultural y el entorno ecológico únicos de Nanjing, acorta la distancia entre Jiangnan y Jiangbei, y promover el rápido desarrollo económico de Jiangbei.
Con la construcción del túnel que cruza el río Nanjing, el distrito de Pukou en el norte del río Yangtze y la isla de Jiangxinzhou en el sur del río Yangtze serán los mayores beneficiarios.
Su construcción cambiará el actual patrón de tráfico de un solo puente a través del río Yangtze y es de gran importancia para aliviar la presión del tráfico a través del río Yangtze en Nanjing y promover el desarrollo a lo largo del río.
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