Подводниот тунел „Pearl River“ достигнува 113 метри под морското дно, користи кинеска машина за копање тунели со дијаметар од 13,42 метри и ќе го скрати патувањето меѓу Шенжен и Џиангмен на помалку од еден час, пренесува „CGTN“.

Машината за копање тунели „Shenjiang-1“, целосно развиена и произведена во Кина, работела непрекинато четири години за да напредува низ првите 4 километри од делницата. Просечната брзина на ископување изнесувала само 2 метри дневно, што ги отсликува едни од најнеповолните геолошки услови со кои некогаш се соочила ваква машина.

Светски рекорд за длабочина на железничка пруга

Подводниот тунел ќе има вкупна должина од 13,69 километри и ќе го минува естуарот на Бисерната Река меѓу Донгуан и Гуангжу, во рамки на регионот Голем Залив Гуангдонг-Хонг Конг-Макао.

Најдлабоката точка допрва следува: инженерите предвидуваат тунелот да достигне 116 метри под морското дно пред повторно да се искачи кон спротивниот брег.

Длабочината од 113 метри под морското дно не е само рекордна бројка. Таа целосно го менува инженерскиот пристап потребен за одржување на стабилноста на фронтот на ископување, заштитата на бетонската облога и обезбедувањето тунелот да издржи децении железнички сообраќај.

Хидростатичкиот притисок се зголемува за околу 1 бар на секои 10 метри длабочина. Тоа значи дека на 113 метри под морското дно притисокот врз структурата достигнува речиси 11 бари — слично на притисокот со кој се соочуваат нуркачите на екстремни длабочини.

Во вакви услови, ниту еден работник не може нормално да влезе во предниот дел на ископот. Целата операција мора да биде далечински контролирана, при што комората на машината за копање тунели е исполнета со бентонитна кал за да се балансира притисокот на водата и почвата.

„Shenjiang-1“ работи под екстремен притисок

Машината за копање тунели „Shenjiang-1“ е дизајнирана да работи во средина каде што пад на притисокот би можел да предизвика ненадеен продор на вода, нестабилност на почвата и структурен ризик, пренесуваат кинеските медиуми.

Поради тоа, системот за ископување мора постојано да одржува рамнотежа меѓу механичкото напредување, притисокот на исплакната течност и отстранувањето на материјалот.

Облогата на тунелот се состои од префабрикувани бетонски прстени составени од девет сегменти. Секој елемент мора да биде поставен со милиметарска прецизност за да издржи огромни оптоварувања и да го обезбеди проектираниот работен век од 100 години.

Оваа прецизност е уште поважна бидејќи тунелот ќе може да прима брзи возови. Секое наталожено отстапување долж 13,69 километри би можело да ја загрози стабилноста на пругата и безбедноста на сообраќајот при големи брзини.

Геологијата на естуарот на Бисерната Река

Естуарот на Бисерната Река има еден од најсложените геолошки профили во јужна Кина. Претходно пишувавме и за инженерските подвизи во овој дел од Кина, како мостот што постави 10 рекорди.

Машината „Shenjiang-1“ мора да помине низ морски седименти, седиментни карпи, метаморфни материјали и магматски формации наталожени во текот на милиони години.

Делницата се состои од 13 различни геолошки слоеви, 5 видови композитни карпи и 6 раседни зони. Секој слој различно реагира на ископувањето, што бара постојани прилагодувања на ротацијата на сечилото, притисокот на исплакната течност и брзината на напредување.

Меката глина може да се разлее кога ќе се наруши, финиот песок може да се втечни под вибрации, распуканата карпа може да се урне во блокови, а недопрениот гранит брзо ги троши алатите.

Оваа комбинација објаснува зошто машината напредувала само 2 метри дневно во одредени делови од проектот.

Изградба на подводен тунел под крајбрежен град

Првиот циклус носи свежа кал директно во комората под притисок. Оваа кал создава заштитна бариера против надворешниот притисок, која постојано се калибрира за да се одржи рамнотежата со околната вода и теренот.

Контролата мора да биде исклучително прецизна. Ако притисокот падне, фронтот може да се дестабилизира; ако се зголеми премногу, може да предизвика деформации на почвата и да ја загрози безбедноста на ископот.

Двата кални циклуси му овозможуваат на „Shenjiang-1“ да работи 24 часа дневно.

Вториот циклус транспортира кон површината кал натоварена со отпад, измешана со ископаниот материјал. Оваа смеса преку цевки се пренесува до постројка за сепарација, каде што бентонитот се обработува и повторно се враќа во машината за копање тунели.

Количината на отстранет материјал е еднаква на полнење цистерна за секој час работа.

Во меѓувреме, зад комората за ископување, работници поставуваат бетонски сегменти со помош на роботски монтер.

Овој систем не смее да запре во критичните делови. Ископувањето функционира како континуирана подземна фабрика, каде што притисокот, калта, бетонот, сензорите и механичкото напредување мора да работат без прекин.

Седум иновации

Развојот на „Shenjiang-1“ барал специјални решенија од „China Railway Construction Corporation“ за ретката комбинација од длабочина, притисок и геолошка сложеност.

Машината морала да реши проблеми со кои конвенционалните машини за копање тунели не се соочуваат истовремено.

Првата иновација бил системот за брза замена на сечилата под ултрависок притисок, без влегување на работници во комората. Кај конвенционалните машини, ваквото одржување обично бара специјализирани нуркачи и долги протоколи за декомпресија.

Втората иновација бил системот за демонтажа на машината директно на локацијата, во ограничен простор под морското дно. Ова решение било неопходно бидејќи не сите точки на естуарот дозволувале традиционални влезни шахти за извлекување на машината.

Кинеската машина користи следење во реално време и протоколи за геолошки вонредни ситуации

Останатите иновации вклучуваат контрола на слегнување во ултрасложени почви, следење на параметрите на ископување во реално време, термално управување со комората под притисок, резервна комуникација на големи длабочини и протоколи за геолошки итни случаи.

Овие решенија се документирани како технологии што можат да се применат и кај идни подводни проекти.

Тоа покажува дека Кина не го третира железничкиот проект Шенжен-Џиангмен како изолиран проект, туку како лабораторија за нова генерација подводни тунели.

Стекнатото знаење може да се примени кај железнички, патни и логистички премини во други сложени естуари.

„Shenjiang-1“ не само што копа тунел, туку ги тестира и индустриските граници на кинеското тунелирање под висок притисок.

Приоритетен проект

Железничката пруга Шенжен-Џиангмен е приоритетен проект на кинеската стратегија за интеграција на регионот Голем Залив Гуандонг-Хонг Конг- Макао — област со 86 милиони жители и вкупен БДП од речиси 2 трилиони американски долари.

Естуарот на Бисерната Река претставува централна географска бариера. Источниот брег, каде што се Шенжен и Хонг Конг, и западниот брег, каде што се Гуангжу, Џиангмен и Жонгшан, се блиску на картата, но се разделени со долги премини.

Денес патувањето може да бара траект или возење со автомобил подолго од два часа.

Благодарение на новата железница, времето на патување меѓу Шенжен и Џиангмен ќе се намали на помалку од еден час, а делницата меѓу Кианхаи и Нанша ќе може да се помине за околу 30 минути.