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Will品鸣:烟大海底隧道“南桥北隧”方案的可行性(中)

——从国际动脉角度定位

房天下 Will品鸣  2013-10-11 08:37

[摘要] 全国人大代表、中国工程院院士王梦恕,是隧道及地下工程专家,自2011年开始参与到烟台至大连的海底隧道研究和论证工作,在其主导下,确定的海底隧道方案为:全隧道纯动车隧道。整条隧道全长123公里,火车设计时速为250公里,运行速度能达220公里/小时,届时从大连到烟台最多只需40分钟。

 

(四)竖井及人工岛造岛部分成本

由于竖井位于渤海海峡中部,成为了海峡封锁口,战略价值突出,如果为了防止影响军事作战需要,此处可建设小面积人工岛,用于隧道通风,并可把通风口建设成为灯塔,更有利于海上轮渡的航行安全。

竖井尺寸:盾构机总长度约为65米左右,其中盾构机主体长度约为10米,牵引部分长约为15米,后备台车长约为40米,需要在井底组装。以长江隧道为例,竖井是一个长23米、宽35米、深21米的盾构机工作井,如同一个巨大的钢筋水泥“桶”。

因为此处竖井需容纳3台盾构机同时运作,因而设计竖井尺寸为长23米,宽52米的工作井。三台机器先后顺序组装工作,宽52米是隧道的横断面。

烟大海底隧道“南桥北隧”方案的可行性

图6:隧道横截面

方式一:人工造岛,然后从岛上挖掘竖井

龙口人工岛建设计划投入200多亿元,差不多每亩地30万左右,而这30万还包括了建设费用。据一位业内人士介绍,填一亩海的投入一般在七八万左右。此处按照基础工程费用计算,无需考虑建设费用,因而造岛费用为7万元/亩。

此次施工盾构机直径为12米左右,施工可采取单竖井操作和多竖井两种方式。单竖井是先让一台盾构机先下井作业,挖掘出三台盾构机的操作空间,形成一个海底操作平台;多竖井操作可以形成较大的通风口,但施工成本较高。

此次采用多竖井操作,竖井采用矩形结构,竖井直接坐于正线上方,开挖尺寸为23×52m。其操作场地需要建设为100×200米的人造岛工作平台,造岛面积为30亩。

则直接造岛再建竖井的成本为30亩×7万元/亩=210万;

按照开发建设标准,造岛成本为:30亩×30万/亩=900万;

单个人工岛成本为:210万-900万。

竖井挖掘成本:竖井作业一般是主副井作业,包括打钻、出渣、支护、汽车排矸、电费、人员工资等,合计约6300元/米。隧道位于海底以下20米,则隧道设计位于海平面以下深度为120米,以此为标准,竖井费用为6300元/米×120米=75.6万。

由于此处的竖井作业是在新建的岛屿上进行的,中心部分竖井作业区直到海底的60米,实际上不存在坚硬的地质进行挖掘,因而作业费用较少。

秦岭终南山公路隧道竖井系统总计花费2.6亿元,打造3个竖井,井深661米,累计长1906m,其难度远超过我们的海上竖井,终南山竖井挖掘13.6万/米。

如果不考虑垄断暴利问题,按照其成本计算,我们的竖井成本为13.6万/米×120米=1637万。挖井比造岛还贵。

单个竖井成本为75.6万-1637万。

单个竖井+人工岛的成本为:900万+1637万=2537万。

方式二:围填造竖井,再扩展造岛

中国每年报废超过120万个集装箱,以它们为模具,灌矿渣泥沙成为2.3x2.3x11.6立方米的沙箱,每个沙箱上设置四个扣,可以一层层摞起来,摞起来一层,则在外侧堆积沙袋、防波构件等造岛用材,内侧填入河沙,防止集装箱倒掉。

当集装箱露出海平面后,集装箱内侧将装满河沙,外侧则形成了岛的轮廓,为了增加工作方便,外围可以建设充分大的面积作为操作平台,不会超过100×200米。

然后可以用抽沙机将集装箱内的沙子抽到外侧,用于外围施工,形成了物料的二次利用,减少成本和工作难度。同时,进行内壁的防水工程。

如此以来,可以大幅度降低施工成本,不用先建岛再挖掘,进行重复性劳动。

建设23×52m的竖井,按照60米的海水深度计算,一层需要14个集装箱,26层即可露出海平面,共需集装箱364个即可构建起内壁。40英尺集装箱办公室市场销售价格为22000元(40英尺集装箱尺寸:长12米,宽2.45米,高2.6米),其收购价格低于1万元。因而集装箱成本为364万。

烟大海底隧道“南桥北隧”方案的可行性

图7:竖井施工横截面

抽沙船费用:每抽沙从10000立方,抽沙泵直径120厘米,吸管最深可达50米,广泛用于码头、港口、填海、深海沙场,租赁费用2000-10000元/天不等。需要作业量为23×52×60米=81120立方米,一个竖井只需要作业8个,4个竖井共需32,租赁4天即可。

剩余工作平台部分造岛费用:(30亩-23×52m)×7万/亩(或30万/亩)=197.4万(或846.1万)

挖掘竖井费用:竖井仍有60米海底部分需要挖,费用为《方式一》的一半,为37.8万-818.5万。

单个竖井+人工岛的成本为:364万+4万/4+846.1万+818.5万=2032.6万。

岸上竖井只需要30米深,每个竖井费用为409.25万元。

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Will品鸣:烟大海底隧道“南桥北隧”方案的可行性(上)

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