Stellen Sie fünf Weltrekorde auf! Sehen Sie die Super-„Weisheit“ hinter der Shenzhen-Zhongshan-Brücke

Anmerkung des Herausgebers

Millionen von geistigen Eigentumsrechten schaffen Wissenschaft und Technologie und verwirklichen gemeinsam den Traum eines starken Landes in Wissenschaft und Technologie. Um wissenschaftliche Erkenntnisse bekannt zu machen, den Forschergeist zu fördern, die wissenschaftliche und kulturelle Qualität der gesamten Bevölkerung zu verbessern und ein hohes Maß an wissenschaftlicher und technologischer Eigenständigkeit zu erreichen, haben die Abteilung für Wissenschaftspopularisierung der Chinesischen Gesellschaft für Wissenschaft und Technologie und die People's Daily gemeinsam den Themenbericht „Witness the Road of Science and Technology“ geplant und veröffentlicht. Der Bericht konzentriert sich auf die nationale Strategiepolitik im Bereich Wissenschaft und Technologie, wichtige Auszeichnungen im Bereich Wissenschaft und Technologie, Engpässe bei Schlüsseltechnologien usw. Außerdem werden Interviews und Untersuchungen auf der Basisebene durchgeführt, eine Reihe anschaulicher und lebendiger populärwissenschaftlicher Produkte auf den Markt gebracht, der Forschergeist energisch gefördert und enorme Kräfte für den Aufbau eines starken Landes in Wissenschaft und Technologie gesammelt.

Der Shenzhen-Zhongshan-Kanal, ein Meereskanal, der Shenzhen Bao'an und die Insel Zhongshan Ma'an verbindet, ist etwa 24 Kilometer lang. Mit seinem einzigartigen Design aus „Osttunnel und Westbrücke“ gleicht es einem aus dem Meer auftauchenden Drachen, der über dem Lingdingyang liegt, und stellt einen weiteren wichtigen Meilenstein in der integrierten Entwicklung der Greater Bay Area Guangdong-Hong Kong-Macao dar. Nach sieben Jahren sorgfältiger Bauarbeiten wurde am Shenzhen-Zhongshan-Kanal nicht nur der weltweit erste zweispurige, achtspurige Absenktunnel aus Stahlbeton verlegt, sondern auch das erste Unterwasser-Autobahnkreuz des Landes sowie die weltweit größte vollständig vor der Küste verlaufende Stahlhohlkasten-Hängebrücke – die Shenzhen-Zhongshan-Brücke – errichtet.

Nachtansicht der Shenzhen-Zhongshan-Brücke. Bild bereitgestellt vom Shenzhen-Zhongshan Channel Management Center

Aus der Luft betrachtet sieht die Shenzhen-Zhongshan-Brücke wie ein auf den Wellen liegender Regenbogen aus. Die Shenzhen-Zhongshan-Brücke liegt an der Mündung des Perlflusses und ist den rauen Bedingungen mit hohen Temperaturen, hoher Luftfeuchtigkeit, hohem Salzgehalt und häufigen starken Taifunen ausgesetzt. Sie hat fünf Weltrekorde aufgestellt. Wie baut man eine Brücke über das riesige Lingdingyang? Welche Hardcore-Technologien stecken hinter den Superprojekten? Kürzlich interviewte der Reporter die Erbauer der Shenzhen-Zhongshan-Brücke und bekam ein echtes Gefühl für die wichtige Transformation unseres Landes vom „Infrastruktur-China“ zum „China der intelligenten Innovation“.

Ein Brücken-Meisterwerk, das fünf Weltrekorde aufstellte

Zu Beginn des Baus wurde das Design der Shenzhen-Zhongshan-Verbindung unter vielen Gesichtspunkten betrachtet. Unter Berücksichtigung der Komplexität der Wasserstraße, der Höhenbeschränkungen für den Flugverkehr, der Durchfahrtshöhe und der geologischen Bedingungen entschied man sich schließlich für den Plan „Osttunnel und Westbrücke“. Dieser Plan erfüllt nicht nur die Baubedingungen, sondern ermöglicht auch eine koordinierte Entwicklung mehrerer Branchen und die Sicherheitsrisiken sind kontrollierbar.

Zhang Changliang, stellvertretender Direktor des Shenzhen-Zhongshan Link Management Center, sagte: „Die Shenzhen-Zhongshan-Verbindung ist ein zentrales Projekt für das Land. Ihre Planung und ihr Bau müssen aus der Perspektive der nationalen Entwicklung und der Gesamtentwicklung des Perlflussdeltas umfassend betrachtet werden. Zu den Herausforderungen, denen wir gegenüberstehen, zählen die Kosten, die Bauzeit, die Risiken und die technischen Bedingungen des Projekts. All dies erfordert von uns, die vernünftigste Entscheidung zu treffen.“

Die Shenzhen-Zhongshan-Brücke ist ein wichtiger Teil der Shenzhen-Zhongshan-Verbindung und hat sich mit ihrer Hauptspannweite von 1.666 Metern zur weltweit größten vollständig vorgelagerten Stahlhohlkasten-Hängebrücke entwickelt. Der Hauptturm ist 270 Meter hoch und hat eine Durchfahrtshöhe von 76,5 Metern. Damit stellt er fünf Weltrekorde auf, darunter die größte Spannweite einer Offshore-Hängebrücke, die höchste Durchfahrtshöhe, die höchste Hauptkabelstärke, das größte Offshore-Ankervolumen und die höchste Flattertest-Windgeschwindigkeit. Im April 2024 gewann die Shenzhen-Zhongshan-Brücke den „George Richardson Award“ der Brückenbranche.

Ein architektonisches Modell der Stabilität und Sicherheit

Hinter allen Errungenschaften der Shenzhen-Zhongshan-Brücke von der ersten Entwurfsphase bis zu ihrer Fertigstellung und Verkehrsfreigabe steht das unermüdliche Streben der Ingenieure nach Stabilität und Sicherheit der Brücke.

Wenn ein starker Taifun auftrifft, bildet sich in der Nähe des Brückendecks ein Wirbel, der periodisch aufwärts und abwärts gerichtete Sog- und Zugwellen erzeugt. Wenn die Frequenz der Welle mit der Frequenz der Brücke selbst übereinstimmt, tritt Resonanz auf und die Brücke schwingt wie eine Schaukel. Das innovative Team führte über drei Jahre lang parallele Forschungsarbeiten durch und entwickelte eine neue kombinierte pneumatische Steuerungstechnologie, die die kritische Flatterwindgeschwindigkeit von Stahlhohlkastenträger-Hängebrücken mit großer Spannweite von den weltweit anerkannten 70 Metern/Sekunde auf über 80 Meter/Sekunde erhöhte und damit die maßgebliche ausländische Schlussfolgerung auf einen Schlag widerlegte.

„Die Anforderungen an Design und Bau der Shenzhen-Zhongshan-Brücke sind extrem hoch und die größte Herausforderung stellen für uns Taifune dar“, sagte Chen Huanyong, stellvertretender Direktor des General Engineering Office des Shenzhen-Zhongshan Link Management Center. „Wir müssen verhindern, dass die Brücke flattert und instabil wird. Deshalb führen wir kontinuierlich aerodynamische Tests durch. Schließlich erreicht die kritische Windgeschwindigkeit des Testflatterns 88 Meter pro Sekunde. Damit stellen wir sicher, dass die Brücke Taifunen über Stufe 17 standhalten kann.“

Die Shenzhen-Zhongshan-Brücke hat zwei riesige Anker. Jeder Anker verfügt über ein Betonvolumen von rund 344.000 Kubikmetern und wiegt etwa 1 Million Tonnen. Es handelt sich derzeit um den größten Offshore-Anker der Welt. Die Funktion der Anker besteht darin, Spannungen aufzunehmen und die Brücke zu stabilisieren. An diesen beiden „Gewichten“ sind die Hauptkabel der Shenzhen-Zhongshan-Brücke befestigt. Das Gesamtgewicht der Brücke plus der Fahrzeuge auf dem Brückendeck übersteigt 100.000 Tonnen und hängt von diesen beiden „Leitsternen“ ab.

Chen Huanyong führte ein: „Eine Hängebrücke ist eine Brücke, deren Hauptträger und Schlingen am Hauptkabel aufgehängt sind, sodass das Hauptkabel die Lebensader der gesamten Brücke darstellt. Der Anker der Shenzhen-Zhongshan-Brücke befindet sich etwa 50 Meter unter der Meeresoberfläche, und die Reibung zwischen dem 1 Million Tonnen schweren Anker und dem Grundgestein wird genutzt, um die Spannung auszugleichen und so die gesamte Brücke zu verankern.“

Ein technisches Wunderwerk aus Weisheit und Innovation

Durch die Fertigstellung der Shenzhen-Zhongshan-Verbindung wurde nicht nur die Fahrzeit von Shenzhen nach Zhongshan von zwei Stunden auf 30 Minuten verkürzt, sondern auch die Integration von Kultur und Tourismus in der Greater Bay Area Guangdong-Hongkong-Macao erheblich gefördert und der regionale wirtschaftliche und kulturelle Austausch verbessert. Im ersten Monat nach der Eröffnung der Shenzhen-Zhongshan-Verbindung überstieg das Verkehrsaufkommen 3 Millionen Fahrzeuge und machte damit etwa ein Viertel des gesamten Verkehrsaufkommens entlang der Mündung des Perlflusses aus. Die Verbindung ist zu einer wichtigen Verbindung geworden, die die Menschen in der Bay Area eng miteinander verbindet.

„Unsere Management- und Kontrollplattform hat die Entwicklung der Modulfunktionen für Situationsbewusstsein, Warnung und Vorhersage im Wesentlichen abgeschlossen und arbeitet derzeit an der Feinabstimmung und kontinuierlichen Optimierung des Simulationsalgorithmus, um die Verkehrseffizienz und die intelligenten Management- und Kontrollfunktionen des gesamten Straßennetzes zu verbessern.“ sagte Xu Xianwei, stellvertretender Direktor des Dispatching Centers des Shenzhen-Zhongshan Link Road Network.

Die Shenzhen-Zhongshan-Verbindung, ein technisches Wunderwerk von Weltrang, treibt mit ihrer innovativen Technologie und herausragenden Konzeption nicht nur die rasante Entwicklung der Greater Bay Area voran, sondern hilft auch der chinesischen Wirtschaft, die Wellen zu durchbrechen und voranzukommen. Seine Geschichte wird bedeutende Ingenieurswerke dazu inspirieren, den Weg der Wissenschaft, Technologie und Weisheit weiter zu beschreiten.

Prüfung:

Chen Yueshen, stellvertretender Chefingenieur des Central Channel Management Center

Chen Huanyong, stellvertretender Direktor des Büros des Chefingenieurs des Shenzhen-Zhongshan Link Management Center