第二十六卷 第六期 (07-2017)
沙中綫沉管隧道 (I) 預製組件的建造


背景

沙田至中環綫(沙中綫)紅磡至金鐘段長約六公里,為東鐵綫的延伸,由現有的紅磡站開始,橫跨維多利亞港(維港),連接香港島新建的會展站,再接駁至現有的金鐘站為總站。工程合約編號SCL 1121正是建造一條接通紅磡至銅鑼灣的過海鐵路隧道,並將成為香港第四條過海鐵路隧道。

這條過海鐵路隧道主要使用沉管隧道方式建造,其考慮因素包括位於紅磡及香港島鐵路站的連接、位於銅鑼灣避風塘內已建成的中環灣仔繞道隧道、維港海床的地質狀況、建造工程的安全、對環境可能造成的影響,以及此建造方法的優點。

相對於其他隧道建造方式,採用沉管隧道,除了無需永久填海之外,亦令隧道走綫在較淺的海床位置,隧道的長度因此可以盡量縮短,令車站之間水平差距得以減少,可以更直接連接新車站和現有車站。此建造方法只須應用阿基米德浮體原理,利用自然流體靜力,大量減省運輸、沉降及連接巨型預製組件的能源消耗。


建造沉管隧道預製組件

沙中綫沉管隧道由十一件預製組件組成。預製組件的建造可與海床挖掘工程同時進行,增加工程效率。由於預製組件的工場偏遠,可盡量減少對公眾的影響。預製組件的生產工序每天需要最多四百個工人,為本地工人帶來就業機會,同時亦可將工程技術傳承至新一代的工程師,使建造業得以持續發展。

製造預製組件的第一步,是於沉管隧道組件底部放置鋼板作防水用途,然後逐步建造預製組件的底板、牆壁以及頂板。外牆及頂板表面會噴上防水膜,再於頂板上方覆蓋水泥保護層。與此同時,會將壓載艙放置於預製組件內,以便於拖運及沉放時控制預製組件的浮沉。最後,每節組件的頭尾均會安裝隔板,而組件的其中一端會裝上墊圈(GINA gasket)作為組件之間的密封防水之用。

為了令預製組件的建造過程更有效率,承建商備置了四組大型的可移動鋼模板,以建造預製組件的底板、牆壁及頂板。此外,石澳預製件工場亦設有混凝土廠,可即場提供混凝土以製作沉管隧道預製組件。

每節典型的沉管隧道預製組件長約一百六十米,闊十八米及高八米,重約二萬三千噸。組件內有兩條鐵路管道和一條通風管道,並裝有鐵路機電系統、消防供水管道及排水系統。

預製組件的生產程序於石澳預製件工場進行,需時約十六個月。與此同時,工程人員以容量達八立方米的密封式抓斗挖泥機於維港海床挖掘十米深的坑道。整個挖掘工程總共挖走約七十一萬立方米海泥。施工期間,施工範圍區域已由海床延伸至海平面的隔泥網隔開,每次最多只有兩部挖泥機同時於維港動工,同時會謹慎控制最高挖掘速率,以盡量減低可能造成的影響。當預製組件的建造工作完成後,工場內會重新注入海水,讓組件浮起,然後打開水閘將預製組件拖往將軍澳臨時繫泊區,以安裝測量塔及浮躉。在沉降隧道組件前,已挖掘的海床坑道內會鋪設礫石地基。然後,工程人員會將沉管隧道預製組件從將軍澳拖曳至維港,再將其沉放及安裝至已挖好的坑道內。


沉管隧道預製件工場

石澳預製組件工場佔地七萬六千平方米,曾用作西區海底隧道及機場快綫沉管隧道的預製組件工場。石澳工場擁有可製作十一件預製組件的空間,近海的地理位置令預製組件更容易運送,其遠離市區的地點可減低對公眾的影響,以上的有利條件令工程團隊再次選擇石澳工場來興建沙中綫沉管隧道預製組件。

設立預製組件工場的前期工作主要包括在工場安裝水閘以抽走海水形成盆地、設立混凝土廠,以及運送物料的臨時躉船轉運站。


結語

相比傳統的隧道建造方法,沉管隧道建造法可減少對市民日常生活的影響。利用預製組件來建造隧道,多個工序可同時完成,大大提升整個工程的效率。



鳴謝
香港鐵路有限公司
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