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以创新技术掘进郑万高铁小三峡隧道

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发表于 2019-1-31 11:34:14 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 中国重庆

《人民日报》曾在2017年公布全国36项超级工程,郑万高铁项目位列其中。郑万高铁被称为世界高铁领域难度非常大、风险非常高的铁路,又因为其桥隧比高得惊人,大多在洞内施工,所以又称之为“地铁式”高铁。郑万高铁建设难度有多大?只要探访重庆段施工难度最大的小三峡隧道,便可窥斑。

长达18.95公里,堪称“地质博物馆”

郑万高铁将地处三峡腹地的重庆,以近乎直线的形式,与华北、华中地区连接起来,成为重庆打通对外联系的一条重要陆路大通道:项目通车后,重庆与北京、郑州车程时间缩短至4小时和6小时。

这条大通道中,重庆段关键性控制工程——一条全长18.95公里的小三峡隧道,穿越在连绵起伏的群峰中,施工进度直接关系着全线通车时间。

小三峡隧道一头连奉节,一头连着巫山。在开工前,中国铁路总公司总工程师何华武亲率专家组踏勘后,认为郑万高铁重庆段是目前国内施工最复杂、风险最高的高速铁路。其中小三峡隧道则是重庆段地质条件最复杂、风险最高的隧道。

“因地处复杂的地质构造中,小三峡隧道沿线可能多为岩溶、滑坡、危岩落石、崩塌、岩堆、顺层等不良地质和特殊岩土,属一级高风险隧道,堪称‘地质博物馆’。”中铁隧道局集团郑万高铁重庆段三标项目党工委副书记白家友表示。

经预测,整个隧道日最大涌水量达16.8万立方米,相当于60多个标准游泳池(2500立方米)的蓄水量;其中岩溶段长达7.2公里,最大日涌水量达15.7万立方米。

不仅如此,小三峡隧道也是目前亚洲在建的时速350公里高铁项目最长的单洞双线隧道。

据介绍,目前国内单洞双线隧道最长是西成客专天华山隧道,长15.9公里,但设计时速只有250公里。

目前,郑万高铁重庆段进展顺利,全线控制性工程小三峡隧道辅助坑道累计开挖10023米,正洞累计开挖2270米,辅助坑道已全部进正洞施工,单日掘进速度由6米提高到了27米,所有正洞面月掘进速度突破800米。

十八般武艺齐上阵攻克世界难题

长达18.95公里的小三峡隧道,建成通车后,列车只需几分钟就可呼啸而过。

但对施工者来说,修建这座隧道却需花费超过5年的时间。因为,他们需攻克一个个“史无前例”的难题。

“剿灭一个个难题,全凭精湛的工艺和独到的技术。”白家友称,超前地质预报探测、国内最先进的机械化配套施工技术等成为施工的亮点。

“小三峡隧道最大埋深达675米,涌水压大,若施工过程突发涌水,极易发生大范围安全事故。”郑万铁路重庆段三标三分部党工委书记陈学良表示,在隧道施工中配有超前地质预报探测设备,可以提前探测到前方的地质结构,第一时间采取措施封堵高风险施工区域,让施工更安全、可靠。

在施工现场看到,车身为橙色的三臂凿岩台车,舞动着三条长臂,可以直接钻进岩壁的“肚子”。

“长达17米的长臂,精准定位,可谓‘指哪打哪’。”陈学良表示,其做起事情来“安全稳定”“任劳任怨”“成本低效率高”,开挖效率较传统方式提高了2~10倍。

据介绍,在隧道断面内,洞内可同时容纳两台三臂凿岩台车施工,最快时一天可掘进约9米。相比人工开挖作业,既安全又高效。

这台三臂凿岩台车,只是小三峡隧道施工采用的新设备、新工艺的一部分。

施工过程中,施工方创新设计了由三臂凿岩台车、湿喷机械手及自行移动栈桥为主的机械化配套施工作业线,并自主设计了台车喷雾养护台架、钢构件加工车间桁吊检修平台,率先使用了国内混凝土分层逐窗浇筑的新型模板台车。这使得施工进度大大加快:小三峡隧道创造了斜井IV级围岩施工月掘进超200米的“高铁速度”。

循环用水减少污染

长江黄金水道上,小三峡以秀丽别致、精巧典雅著称。在建的小三峡隧道,如何保护好长江上这一绿色屏障,并保证三峡水体不受污染?在现场可以看到,在小三峡隧道一号横洞洞口附近,建有一个专门的污水处理站——

“这个小小的污水处理站,每小时可处理污水60立方米。”现场负责人称,体积虽小,但五脏俱全。较其他工地污水处理站相比,该站设施设备更先进、完备。

据介绍,通常建设工地所建的污水处理设备,只设四级沉淀池,小三峡隧道污水处理站则增设了新设备,主要对施工设备产生的油污、混凝土腐蚀性物质除油和过滤。

“这些污水经处理后,再循环利用于隧道施工,减少了在小三峡取水量,有力促进了对小三峡生态环境的保护。”现场负责人称。

“金山银山不如绿水青山,建设绿色郑万高铁是我们的宗旨和目标。”重庆段土建三标一分部相关负责人称,为最大程度保护好环境,小三峡隧道按照施工环境保护、水土保护与主体工程同步设计、同时施工和同时投用的设计理念,可以确保环保的监控达标。

与此同时,在隧道施工时,为减少洞口开挖面积,避免山体变形,施工过程中采用了零开挖进洞技术。

“以前,为了美观,隧道进出口会建成美观的平面形状,这就需对洞口上方的山体进行大面积开挖。”现场负责人称,由此导致山体扰动,洞口较易形成滑坡等地质灾害。小三峡隧道一号横洞则根据地形特点,直接进洞开挖,更好地保护了山体风貌。

(原标题:郑万高铁重庆段是目前国内施工非常复杂、风险非常高的高速铁路,小三峡隧道则是难中之难——创新技术掘进小三峡隧道)


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