虚拟验证试验的先行者——英国欣克利角C核电站海底输水隧道完工

小编语 From the editor

小编语

From the editor

2022年8月11日，英国欣克利角C(Hinkley Point C)核电站的3条海底输水隧道全部顺利完成了掘进工作。隧道掘进工作于2019年9月开工，历时3年完工。项目在建设时曾经使用了一系列数字化技术模拟生产和施工过程，本期小编就来带大家回顾一下！

项目背景

Background

英国欣克利角C(Hinkley Point C)核电站项目位于英格兰西南部的萨默塞特郡，是英国20多年来第一座新建的核电站，建成后，将成为英国最大的核电站，为600万英国家庭提供电力。

三条海底输水隧道是核电站的冷却系统核心，位于布里斯托海峡下，其中包括两条长约3.5km的引水隧道和一条长1.8km的排水隧道，以及对应的进水口与排水口。

布里斯托尔海峡位居世界第二的潮差，使得海底输水隧道的施工，与进水口、排水口的安装具备一定难度，而核电设施本身的敏感性，也使该项目饱受关注。

输水隧道的规划

虚拟验证试验

Virtual verification test

项目组对预制管片生产线和隧道的各构件进行了3D建模，并通过软件对管片生产与隧道建设的全流程进行了模拟。

■ 管片工厂

工厂内采用了一种移动式圆盘传送带，加速管片生产速度。项目组为整个传送带系统建立了4D模型，管片生产过程实现了数字可视化，可通过计算机进行模拟试验，进一步提升效率。

■ 管片性能

项目组在施工早期进行了管片性能的验证试验，并在多次管片实物拼装试验之后改成了虚拟试验：对已完成浇筑的500多块管片进行了 3D 扫描，建模后进行虚拟拼装，通过软件测算性能。

■ 排水口和进水口

欣克利角C核电站排水隧道的排水口和进水口构件结构非常复杂，使得钢筋加固位置的合理性尤为重要。有鉴于此，在构件的建造过程中进行了3D建模，评估结构强度，模拟不同钢筋排布方案。

进水口3D模拟图

后续施工

Future construction

在海底隧道完工后，项目组开始安装整个冷却系统中最关键的结构：进水口和排水口。每条隧道有两个进水口或排水口，共需要6个这样的大型构件。

这些构件在工厂预制完成后使用拖船运输至布里斯托海峡上，后续将使用两台串联工作的浮式起重机在海床上安装。

工作中的浮式起重机

由于布里斯托尔海峡的潮差位居世界第二，巨大的潮差会给施工带来严重的阻碍，因此安装进水口或排水口也将是一大挑战。

结语

Epilogue

反复的虚拟验证试验虽然未能在施工进度上为欣克利角C核电站海底输水隧道工程带来显著的提升，但在安全顺利的完成掘进方案起到了一定的作用。后续，隧道网也会继续跟踪欣克利角C核电站地下工程部分的进展，敬请期待！