工程名片
龙山隧道·中国香港
2013年-2017年建设
建设单位:
香港土木工程拓展署
施工单位:
宝嘉—布依格联营公司
掘进装备:
Φ14.1m双模式盾构(北方重工NHI)
关键词:
超大直径 双管公路隧道 U形调头
工程概况
中国香港莲塘-香园围口岸工程是香港与深圳第七个陆路口岸,公路工程全长约11km,包括长约4.8km的龙山隧道、0.7km的长山隧道,以及5.5km的高架和地面道路。
隧道线路图
整个工程中的隧道为双向四车道,采用盾构法+钻爆法施工,其中长4.8km的龙山隧道从粉岭公路交汇处至沙头角公路交汇处,外径14m,采用14.1m双模式盾构掘进;长0.7km长山隧道始于沙头角公路交汇处,后接一段高架道路到新口岸,采用钻爆法施工。
施工中的隧道南出入口
施工中的隧道北出入口
隧道沿线为香港较为典型的地层,经由地层为较软的冲积层和全风化带,从较硬的花岗岩到较软的次固结海相沉积岩,从透水性强的沉积砂砾层到透水性弱的黏土变质沉积岩,隧道北段还存在多个断层带。
盾构装备
龙山隧道采用了一台直径14.1m、总重量3370t,长110m的北方重工NHI双模式盾构掘进,该设备可以在硬岩模式与土压模式下进行切换,以应对隧道沿线软硬不均的地质与多个断层带。
工程使用的盾构机
隧道内使用混凝土管片衬砌,八块普通块与一块封顶块形成一环,隧道内径12.6m,环宽2.2m。TBM设备沿用了多项在香港屯门隧道上运用的辅助技术,包括Mobydic蛇形探测臂、ROBY 850半自动钻孔机器人、Telemach自动换刀机器人等,帮助即时勘察地质情况,并随时侦测盾构机刀具损坏情况与换刀。
北段隧道衬砌
盾构施工
整个工程于2013年启动建设。在龙山隧道出入口 500m软土层中开挖出长200m、宽23m隧道导洞后,2015年8月,盾构机下井正式始发,开始掘进工程北段隧道。
曲线段扩径
受地形限制,龙山隧道北端最后500m路段朝北转向接近90度,形成了354m急曲线半径,未来可能会影响驾驶员在隧道内行驶时的视线,无法满足最小110m通视距离(时速在80km/h)的要求。因此,曲线段隧道内径从标准直线段隧道12.6m扩径至15.4m。
隧道曲线段扩径
由于施工工期非常紧,因此先采用常规矿山法开挖了南向隧道最初的135m全风化岩段,然后用盾构继续挖掘(黄色段)。而这段隧道中拼装的管片在之后拆除,对隧道进行拓宽,使之符合最后的曲线需求。
扩径方法
U形调头
2017年3月,龙山隧道南线2400m盾构段贯通。贯通后,盾构需要进行一次U形调头,随后再次始发开挖北线隧道。为了使盾构进行调头,施工方特地开挖了一个地下洞穴,这样的施工作业在香港地区尚属首次。
随后,盾构被运载至23mx27mx40m的地下洞穴中,该洞穴可使盾构机头在内部转动90度,跨越至平行隧道的位置,随后再转动90度,进入指定的第二次始发位置。
调头过程
隧道贯通
2017年3月,南线隧道贯通;2018年4月,北线隧道贯通,至此整条隧道的盾构掘进全部完成。
南线隧道贯通
北线隧道贯通
结语
2019年6月,香港最长的双管公路隧道——龙山双管隧道正式连同整个莲塘-香园围口岸工程共同开通。开通后,该道路接驳多条深圳高速公路,大大缩短香港与粤东,以至福建及江西省南部的车程时间,同时跨境人流和物流也将更加畅顺高效。