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土耳其海峡隧道工程

作者:  来源:隧道网   发布:2019/5/13  浏览: + 放大字体 | - 减小字体

摘 要:博斯普鲁斯海峡宽750m到3.5km,连接黑海与马尔马雷海,穿过地中海,是世界最繁忙的航道之一。目前有3条大桥连接海峡两岸,但是由于桥梁将影响航道,并影响诸如圣索菲亚大教堂与蓝色清真寺等古迹,因此之后都选择建设隧道联通亚欧两侧。2014年,新的亚欧公路隧道开始建设。

土耳其海峡是连接黑海与地中海的唯一通道,古往今来皆为兵家必争之地,战略地位十分重要。土耳其海峡原是沿断层线侵蚀的古河道,后地壳下陷、海水浸没而成。

海峡自西而东由达达尼尔海峡、马尔马拉海和博斯普鲁斯海峡3部分组成。东连黑海,西通爱琴海,全长361km。达达尼尔海峡长65km,宽1.7~7.5km,水深57~70m。马尔马拉海是个内海,南北宽约70km,东西长约266km,面积1.18万km2,平均水深357m,最深处1355m。博斯普鲁斯海峡长约30km,东北部最宽处3.7km,中部最窄处仅747m,水深27.5~124m。

海峡地区属地中海气候,冬季盛行西风,气温低,1月平均气温在2℃以下,经常有气旋通过,形成较多降水。夏季盛行偏北风,气温较高,7月平均气温25℃以上,干燥少雨,年降水量600~900mm。由于黑海的大气降水量和多条大河径流量的总和大大超过了海面蒸发量,以及受狭窄海峡出口处的约束,造成黑海海面比爱琴海海面高出50cm,而盐度却比爱琴海低,只有12左右。这样就使盐度较小的表层(水下10~20m)海水从黑海流向爱琴海,而深层盐度较大海水从爱琴海流向黑海。海峡中央有一股由黑海流向马尔马拉海的急流,水面底下则有一股逆流把含盐的海水从马尔马拉海带到黑海。由于鱼群季节性地透过海峡往返黑海,海峡地区渔业颇盛。两岸树木葱郁,村庄、别墅星罗棋布。

土耳其海峡大桥与隧道

1973年,土耳其政府投资近20亿美元的资金,建成了横跨海峡的博斯普鲁斯公路大桥,桥长1560m,其跨度1074m,居当时世界的第四位、欧洲第一位。大桥桥身高出水面64m,水面无任何桥墩,桥两岸各有一座高165m、分别重5万吨和6万吨的门字形桥塔,由两根粗大的钢索(每根由1万多条5mm粗的钢丝拧成)牵引。大桥建成后显著改善了海峡两岸的交通条件。至1998年底累计已有5.7亿辆汽车通过大桥,每日平均达6万余辆。1998年7月,在离这座大桥8海里的地方,又架设了第二座现代化公路吊桥。土耳其政府又在筹划修建海峡隧道。届时建成后将更方便亚欧的交通和经济贸易往来。

土耳其海峡隧道地理位置

土耳其海峡隧道是土耳其首个海底铁路隧道工程项目,工程位于伊斯坦布尔市,穿越博斯普鲁斯海峡,连通亚洲和欧洲。这是世界第一条跨越欧亚大陆的海底铁路隧道。隧道全长13.6km,其中跨海峡部分1.4km。隧道位于海床下4.6m处,深度为海平面以下60m。海峡隧道的建设总耗资30亿欧元(约合251亿元人民币),是马尔马拉城铁的一部分。

海峡隧道工程与地质

土耳其海峡公路隧道造价8.14亿美元,是总长14.6km公路的一部分,完工后90分钟的行程将缩短至15分钟。隧道段长5.4km,下穿博斯普鲁斯海峡南端,并连接亚欧两侧。地层为软土与硬岩结合的复合地层,40%为软性沉积土,60%为岩层,为饱和水地层,水压高达12bar。

总长14.6km,其中欧洲 5.4km 隧道5.4km 亚洲 3.8km

隧道截面

隧道走线与地层情况

隧道暗挖段位于海峡航道底下,深62m,最大纵坡5%, 最深达106m。隧道为双层构形,双向四车道,每200m设紧急楼梯连接双层。隧道内径12m,管片厚度600mm,盾构外径13.7m。

海峡隧道掘进设备与技术创新

工程选用泥水加气压平衡盾构,刀盘切削面既设有硬岩盘形刀,也装有软土刀具,并在刀盘前端安装额外格栅,免受块石侵袭。

盾构后视图

技术创新

饱和潜水干预——延伸高压工作区域

盾构后方常压换刀——调换外侧和中心刀具

液压半自动化操作——免除人工操作

电子检测系统——刀具磨损警报

內载式的轨道系统——载人兼运送零件

管片特点

8块普通块+封顶块,长2m、宽4.2m、厚600mm、重14t,氯丁橡胶制双密封片,内外侧各一条形码追踪系统+管片汇编系统,每100环嵌入电子腐蚀探测器,专用钢管片用于抗震接缝。

管片运输

海峡隧道施工与刀具更换

刀具调换时从大刀盘轮辐内部进行。盘刀是一种双环形刀,相隔100mm并安装在中心向外120mm处。每个盘刀呈筒状,插入轮辐圆柱形插槽。调换盘刀时将刀具圆筒拉出,关闭位于安装区的专用钢制门,从而隔离外侧高达12bar的压力。刀具单元吊放至轨道运输车,沿盾构车架车移动。压力闸门和拆除刀具采用液压操作。穿梭轨道可允许一辆小车载送重达1.7t刀具。

更换刀具

此外,工作面滑动和破损就需要潜水员干预。掘进时出现了进口处颚式碎石机受损,最终一些刮刀发生了损坏。施工一共进行了四次干预,每次耗时约三周。当掘进至隧道最深处时,盾构因为盾尾刷周围渗漏而被迫停机。事后,施工方在后部三圈钢丝刷的内圈安装更为强固的钢丝刷,并添加泡沫防护垫。

工程在亚洲侧有长900m新奥法常规挖掘的隧道段。该隧道段引导上层和下层交通流量到分离式立交,最终通过一条井内现浇(最后回填)过渡通道,并在主隧道内会合。

新奥法分离式立交

之后,工程盾构段在16个月内完成了3.34km掘进,在8月21日贯通,平均每天掘进6.5m,超过三环。完成安装下层道板,以及下方的市政管线、照明、通风和道路指示牌等设施后,隧道于2017年4月投入商业运营。

隧道贯通

该隧道在软土与硬岩的混合地层中,使用直径世界第六大的盾构机,在高达12bar的水压下成功完成了隧道掘进,为高水压隧道掘进提供了宝贵的经验与良好的借鉴。

土耳其海峡隧道开通仪式现场

土耳其海峡隧道是土耳其首个海底铁路隧道工程项目,全长13.5km,每小时可载客7万5千人,一日可载客一百多万人,被喻为“现代丝绸之路”。隧道于当地时间2013年10月29日,土耳其共和国成立90周年之际正式通车,通车仪式,在位于土耳其最大城市伊斯坦布尔亚洲区的于斯库达尔地铁站的广场前举行。

博斯普鲁斯海峡处于地震多发区,按土耳其运输部长比纳勒•耶尔德勒姆的说法,隧道能抵御9级地震,是“土耳其最安全的地方”。预计每天可运送120万乘客乘坐地铁往返于两大洲,地铁票价为1.95里拉,约合1美元,开始运营的前15天对民众免票。

马尔马拉海底地铁隧道通车仪式,在位于土耳其最大城市伊斯坦布尔亚洲区的于斯库达尔地铁站的广场前举行。土耳其总统阿卜杜拉•居尔、总理埃尔多安、大国民议会议长杰米尔•奇切克、索马里总统哈桑•谢赫•马哈茂德、日本首相安倍晋三、罗马尼亚总理维克多•彭塔等国政要出席了通车仪式。双向通车后,伊斯坦布尔的轨道交通向周边扩展了63km的郊区线路。伊斯坦布尔的轨道交通网也给整个世界带来了一个很好的范例。海峡隧道开通使得连接欧亚大陆的路程缩短为4分钟。单程每小时就会有7万5千名乘客从一个大洲到另外一个大洲。海峡隧道开通意味着连接东西的丝绸之路得到了延伸,被誉为是“现代丝绸之路”。马尔马拉海底隧道的开通,标志着北京和伦敦将通过这里连接起来。土耳其总理埃尔多安:马尔马拉不仅仅是伊斯坦布尔的一个工程,同时是一个人类的大工程。马尔马拉是连接伊斯坦布尔、伊兹密尔、特拉布宗、安塔利亚、迪亚巴尔克等81个土耳其省市的大工程。东京、北京和伦敦可以通过马尔马拉海底隧道相连吗?今天来说是可以的!马尔马拉海底隧道是连接北京、东京和伦敦的所有友好兄弟国家的工程。这是一个和平的工程,是一个团结的工程。

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