¿Ha alcanzado los 120 años la vida útil del diseño del puente Hong Kong-Zhuhai-Macao?
Mirando hacia el este desde Lovers Road, la avenida costera más hermosa de Zhuhai, el puente Hong Kong-Zhuhai-Macao de 55 kilómetros de largo parece un dragón gigante serpenteando sobre el mar azul. Este es el proyecto de puente sobre el mar más largo del mundo, y también es el superproyecto más difícil y desafiante en construcción integral: construir un puente de acero gigante con una vida útil de 1,20 años en el tormentoso mar abierto, y construir el puente más largo. puente que cruza el mar a una profundidad de más de 40 metros bajo el mar, el largo túnel sumergido, el sitio de construcción que pasa por el canal de 300.000 toneladas y el Santuario de Delfines Blancos... Se puede decir que cada desafío no tiene precedentes.
"El puente Hong Kong-Zhuhai-Macao es un verdadero puente tecnológico. Detrás de estos desafíos de clase mundial hay una serie de poderosos impulsores de innovación y apoyo tecnológico", afirmó Su Quanke, ingeniero jefe del puente Hong Kong. Autoridad del Puente Kong-Zhuhai-Macao, desde 2003 Desde que comenzaron los trabajos preparatorios a principios de año, más de 200 unidades de investigación científica y miles de trabajadores científicos y tecnológicos han llevado a cabo más de 300 proyectos de investigación científica en torno a la construcción del Puente Hong Kong. -Puente Zhuhai-Macao, que en última instancia respalda este proyecto de clase mundial.
En la actualidad, se ha completado el proyecto principal del puente Hong Kong-Zhuhai-Macao. Visité el "Everest" de este sitio del puente.
“Después de que el puente se abra al tráfico, el viaje entre Zhuhai, Macao y Hong Kong se reducirá de tres horas a media hora. El puente conecta la región del delta del río Perla y forma un recorrido de una hora. círculo de vida económica de Hong Kong, Zhuhai y Macao ", dijo Su Quanke, de pie a la entrada de la sección Zhuhai del puente de seis carriles Hong Kong-Zhuhai-Macao.
“Existen varios proyectos de canales cruzados famosos en el mundo, como el Proyecto Chesapeake Cross-Sea en Estados Unidos, que tiene 19,7 kilómetros de largo, tiene una superficie de isla artificial de 32.000 cuadrados. metros y un túnel sumergido submarino de 3,3 kilómetros. Corea del Sur El puente entre la isla Jochey y la isla Busan tiene 8,2 kilómetros de largo. No hay islas artificiales y 3,7 kilómetros de túneles submarinos. Nuestro puente Hong Kong-Zhuhai-Macao tiene una longitud de 22,9 kilómetros. sección transversal y dos islas artificiales de 654,38 millones de metros cuadrados. La longitud del túnel submarino es de 5,9 kilómetros, y la dificultad es imaginable”, dijo Su Quanke.
Es más, esta construcción todavía se encuentra en mar abierto, con un entorno de sedimento profundo y una corrosión marina severa. Las condiciones naturales son complejas y los requisitos para la protección del medio ambiente ecológico son más estrictos. Esta zona marítima es una reserva natural nacional de primer nivel que protege al delfín blanco chino. Cómo minimizar la interferencia de los delfines blancos durante el proceso de construcción es un grave desafío al que se enfrenta el personal de construcción.
Según el plan, el proyecto abarcará un canal de 300.000 toneladas y estará adyacente al aeropuerto internacional de Hong Kong. "Este puente debe construirse alto para satisfacer las necesidades de los barcos de 300.000 toneladas que lo atraviesan, y debe construirse bajo para cumplir con las restricciones de altura de los vuelos que aterrizan en los aeropuertos cercanos, dijo Su Quanke, después de una consideración exhaustiva, Hong Kong, Zhuhai". y Macao El plan más razonable para el puente es el "proyecto de grupo de tráfico de puentes, islas y túneles", es decir, hundir esta sección en el mar, construir un túnel sumergido profundamente enterrado y construir islas artificiales a ambos lados del túnel. .
“La construcción de islas artificiales y túneles submarinos fue un problema muy difícil para nosotros en ese momento. La parte superior del océano Nanling es un mar abierto y hay muchos puntos ambientalmente sensibles si estamos acostumbrados a la tecnología extranjera. construir una isla artificial llevará tres años. En primer lugar, el período de construcción es demasiado largo y, en segundo lugar, la tecnología clave de los túneles submarinos siempre ha estado en manos de unos pocos países desarrollados, y el costo de la introducción y cooperación de la tecnología es alto. Es más, algunas tecnologías aún enfrentan bloqueos internacionales y no se pueden comprar con dinero", afirmó Su Quanke.
Desde la fase de estudio de viabilidad del anteproyecto hasta el inicio de la construcción, el concepto de innovación tecnológica está presente. Este superproyecto ha reunido a miles de trabajadores científicos y tecnológicos en los campos del diseño y construcción de puentes, investigación y desarrollo de materiales, equipos de ingeniería e incluso protección ecológica y ambiental. Han llevado a cabo más de 300 proyectos de investigación científica y han obtenido más de 100 inventos. patentes y publicó más de 500 artículos. Se crearon más de 40 métodos de construcción.
El Programa Nacional de Apoyo a la Ciencia y la Tecnología ha lanzado desde 2010 el proyecto "Investigación y demostración de tecnologías clave para la construcción de ingeniería de clústeres a través del mar del puente Hong Kong-Zhuhai-Macao", que involucra varios Dificultades en la construcción de puentes. Ha apoyado la construcción del puente Hong Kong-Zhuhai-Macao con investigación científica y tecnológica profesional, innovadora y práctica, ha roto la tuerca dura y ha logrado avances integrales en tecnologías clave, equipos clave, materiales clave, etc., y también ha contribuido. a la innovación independiente y el progreso tecnológico de la industria de la construcción de transporte de mi país.
Mirando el puente Hong Kong-Zhuhai-Macao desde el aire, el dragón desapareció repentinamente a más de 20 kilómetros de la costa y luego se elevó a 6 kilómetros de distancia. La pequeña isla que conecta los dos extremos parece una concha de ostra y el personal la llama cariñosamente "Shell Island".
Shell Island no es sencillo.
Dos pequeñas islas con una superficie de 6,5438 millones de metros cuadrados se crearon desde cero en mar abierto. La construcción comenzó y las islas se completaron ese año, estableciendo un récord mundial. "Fuimos pioneros en la tecnología de construcción rápida de islas al insertar tubos de acero de diámetro ultragrande profundamente en alta mar. Solo tomó 221 días construir dos islas, acortando el período de construcción en más de 2 años y logrando una construcción ecológica". Dijo que el método tradicional de lanzamiento de terraplenes, la tecnología de recuperación de piedra y construcción de islas, lleva hasta 3 años y tiene un gran impacto en el medio ambiente circundante y las vías fluviales. Los investigadores diseñaron varios planes y finalmente exploraron la tecnología de construcción rápida de islas en mar abierto, que implica fijar directamente 120 tubos de acero gigantes en el fondo marino e insertarlos en el fondo marino, y luego llenar el medio para formar islas artificiales. "Cada cilindro tiene 22 metros de diámetro, aproximadamente el tamaño de una cancha de baloncesto; tiene 51 metros de alto, equivalente a un edificio de 18 pisos; pesa 550 toneladas, equivalente a un Airbus A380."
Submarino hundido El túnel de metro también es algo enorme. El túnel sumergido con una longitud total de 5,6 kilómetros consta de 33 secciones gigantes de tubos de hormigón, cada sección tiene 180 metros de largo, 38 metros de ancho, 11,4 metros de alto y pesa 80.000 toneladas.
“Es tan difícil como el encuentro y el acoplamiento de naves espaciales conectar estas uniones de tuberías en el entorno submarino blando. Requiere control remoto preciso, topografía y mapeo, supercomputación y una serie de soporte técnico”. Tunnel Design Xu, responsable de la investigación sobre temas clave de tecnología de la construcción, dijo que la construcción de un túnel sumergido profundamente enterrado a casi 50 metros bajo el agua también se considera un "área técnicamente restringida" a nivel internacional. El proyecto del túnel de la isla del puente Hong Kong-Zhuhai-Macao es el primer túnel tubular sumergido profundamente enterrado del mundo. "La profundidad de entierro de los túneles de tubos sumergidos tradicionales es poco profunda, pero la carga en la parte superior del tubo sumergido del puente Hong Kong-Zhuhai-Macao es cinco veces mayor que la de los tubos sumergidos tradicionales. Si se utilizan juntas de tubería segmentadas (flexibles) de acuerdo Según la experiencia extranjera, puede haber una resistencia insuficiente en las uniones y fugas en las uniones y otros riesgos". Xu dijo que los técnicos finalmente revelaron teóricamente el mecanismo de tensión y deformación del sistema de estructura de tubo sumergido profundamente enterrado, y propusieron de manera innovadora un nuevo sumergido "semirígido". estructura de tubo. En comparación con el plan de "enterrar profundamente y hacer poco profundo" propuesto por expertos extranjeros, este plan ahorra el período de construcción.
"Después de construir el túnel de tubo sumergido, si habrá fugas es la clave del éxito o del fracaso. Debido a que hay juntas grandes entre las 33 juntas de tubería, cada junta de tubería tiene 7 juntas pequeñas. Asentamiento desigual de Los cimientos, la estructura de la llave de corte, el rendimiento de los materiales que impiden el agua y los terremotos pueden causar fugas en el túnel ", dijo Xu, para superar estos problemas, trabajaron con muchas unidades para abordar los problemas clave. e incluso fabricó los materiales impermeabilizantes durante dos años. Tomó mucho tiempo desarrollarlo de forma independiente. "La tasa de fuga normal de juntas de tubos sumergidos similares en el extranjero es del 5% al 10%. La estructura semirrígida mejora el rendimiento impermeable de la estructura de tubos sumergidos, y el túnel de tubos sumergidos del puente Hong Kong-Zhuhai-Macao es resistente al agua. prueba por primera vez."
Como el puente de estructura de acero más grande del mundo, para la viga principal del puente se consumen hasta 420.000 toneladas de placas de acero. "Esto equivale al peso de 10 nidos de pájaros o 60 torres Eiffel, y puede soportar tifones de magnitud 16 y terremotos de magnitud 7". Su Quanke dijo que el área de pavimentación de la plataforma de acero del puente alcanzó los 500.000 metros cuadrados, lo que también marcó un hito en el mundo. registro.
Lo que es aún más sorprendente es que este puente está hecho enteramente de "bloques de construcción". Todos los componentes del puente Hong Kong-Zhuhai-Macao, independientemente de su tamaño, incluidos los pilares, los cuerpos del puente y las torres del puente de más de 100 metros de altura que pesan miles de toneladas, se fabrican integralmente en fábricas en tierra y luego se transportan al mar y se ensamblan como si fueran edificios. Juntos, se logra una fabricación y una instalación precisas.
“Los conceptos de gran escala, basados en fábricas, estandarizados y prefabricados se determinaron al comienzo del diseño del puente Hong Kong-Zhuhai-Macao, Yu Lie, subdirector de Hong Kong”. -La Oficina de Gestión del Puente Zhuhai-Macao, dijo que el sitio de construcción está cerca de la vía fluvial y que hay tráfico diario. Hay más de 4.000 barcos. Para satisfacer las necesidades de calidad del proyecto, período de construcción y seguridad, y proteger mejor el medio ambiente ecológico, se adoptó este nuevo modelo de construcción de puentes. "El montaje en alta mar puede reducir la interferencia de las condiciones climáticas severas en el mar en la construcción y reducir el daño al medio ambiente ecológico. La prefabricación en tierra hace que los conjuntos completos de equipos a gran escala y la tecnología de producción avanzada sean útiles".
Su Quanke dijo con emoción: "Si la investigación científica general y la capacidad de equipamiento del país no han llegado a esta etapa, es inimaginable hacer un diseño tan general".
El puente Hong Kong-Zhuhai-Macao es un Proyecto de calidad con una vida de diseño de 120 años, lo cual no tiene precedentes en nuestro país. No tiene precedentes en la historia de los puentes. "En el entorno marino, el agrietamiento por fatiga de las plataformas de los puentes de acero y el daño temprano del concreto debido a la erosión marina son problemas comunes en la industria. Para construir proyectos de primera clase, debemos confiar en el poder de la investigación científica para superar estos dos problemas persistentes. " Como dijo el puente nacional Hong Kong-Zhuhai-Macao, Wang Shengnian, responsable de uno de los proyectos de apoyo a la ciencia y la tecnología "Concrete Structure Key Technology 120", dirigió el equipo para abordar problemas clave y realizó un diseño de durabilidad adecuado para el Puente Hong Kong-Zhuhai-Macao desde diversos aspectos como teoría, tecnología, materiales y procesos.
El puente Hong Kong-Zhuhai-Macao también es un proyecto ecológico. Al comienzo de la construcción, sólo había 1.400 delfines blancos, lo que fue lo más preocupante, después de la finalización del proyecto principal, el número de delfines blancos aumentó a 1.800. "Este es también un subproyecto del Plan Nacional de Apoyo a la Ciencia y la Tecnología. Cooperamos con el Instituto de Hidrobiología de la Academia de Ciencias de China, la Universidad Sun Yat-sen y el Instituto de Planificación e Investigación del Ministerio de Transporte para formar Un equipo realizó un seguimiento de más de 300 viajes al mar y tomó más de 300.000 fotografías. Se identificaron un total de más de 1.000 delfines blancos, se entendieron sus hábitos de vida y se tomaron medidas de protección específicas durante la construcción ", dijo Yu Lie. Los delfines blancos cuando se hacen a la mar son símbolo de buena suerte. Los trabajadores esperaban encontrarse con delfines blancos y los evitaron deliberadamente para que los molestaran menos.