世界首次懸浮隧道模型試驗,我國懸浮隧道工程技術研究

2019年1月28日,懸浮隧道工程技術研究在天津開展了水彈性整體物理模型首次試驗,這也是全世界範圍首次開展此項試驗,標誌著懸浮隧道工程技術研究自去年6月份啟動以來已進入實質性科學試驗階段。

來源|央視網

世界首次懸浮隧道模型試驗,我國懸浮隧道工程技術研究

懸浮隧道是建設懸浮於水中的一種大型跨海交通構築物,是繼跨海大橋、海底隧道後又一種人類未來實現深海峽灣跨越的重大交通運輸工程。在長50米,寬30米,池深2.4米的實驗室水池裡,有一個直徑為25.2釐米的黃色懸浮管道。整個實驗模擬的是在浪高6米的波浪力量下,懸浮隧道所能承受的力量衝擊,觀察隧道運動現象和結構及錨固受力情況,一組實驗持續約兩至五分鐘。

世界首次懸浮隧道模型試驗,我國懸浮隧道工程技術研究

交通運輸部 天津水運工程科學研究院院長張華勤:主要還是解決我們這樣一種長跨度的浮體結構和水動力響應、結構響應的這樣一個關鍵的技術問題。張院長介紹,世界上存在眾多寬水域深海峽灣通道,這些地區採用大跨度橋樑和深隧道均難以解決聯通問題,懸浮隧道則是最佳解決方案,但這是世界性的科學技術難題,目前還未形成系統的完備的理論和體系。

真正的系統的工程化的研究這還是第一次,也是為了解決將來跨海通道、深海峽灣這樣深的交通方式的一種具體體現。因為是第一次,所以很多問題都是未知的。

世界首次懸浮隧道模型試驗,我國懸浮隧道工程技術研究

懸浮隧道研究被列入了中國科協發佈的我國面向未來的12個重點領域60個重大科學問題和工程技術難題之一,是未來解決峽灣跨越、深海通道等重大交通工程的重要方式,對引領我國未來交通運輸發展具有重要的戰略意義。

世界首次懸浮隧道模型試驗,我國懸浮隧道工程技術研究

(示意圖)

“懸浮隧道工程技術研究”將利用數學模型、物理模型、理論分析、設計評估等多種手段,開展懸浮隧道涉及的水動力與結構、錨固系統、連接結構、工程材料、施工工法及裝備等一系列專題研究,擬在工程理論、關鍵技術及施工裝備等方面形成多項突破。這些創新將引領和推動我國在水動力學、流固耦合、結構岩土、工程材料等多個學科和領域進步。

為系統解決懸浮隧道面臨的一系列技術難題和挑戰,中交港珠澳大橋島隧工程項目總經理部牽頭,聯合天科院、荷蘭代爾夫特理工大學等多家單位成立了中交懸浮隧道工程技術聯合研究組,採用中國主導、企業主體、全球化資源、產學研協同的研究模式共同開展該項研究,擬通過數學模型、物理模型、理論分析、設計評估等多種手段,開展懸浮隧道相關的11項專題研究,用3~4年時間,在工程理論、關鍵技術及施工裝備等方面形成多項突破,推動我國在水動力學、流固耦合、結構岩土、工程材料等多個學科和領域的進步,助推交通強國建設。

據瞭解,本次試驗使用的專用水池,在1:50比尺下,可模擬水深100米、浪高20米、流速3米/秒的水域環境下,懸浮隧道結構體系的動力響應,為理論分析和工程設計提供科學依據,並將探索一套行之有效的試驗方法和試驗標準。


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