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揭秘世界级岩爆隧道诞生过程,中国正实现隧通天下梦想

国资小新 2017-11-21 08:33 大字

大家都知道咱们中国是“基建狂魔”,逢山凿路,遇水架桥,穿山打洞。各种世界最牛工程排行榜都被咱们央企“霸屏”、“霸榜”。

在隧道修建方面亦如此。世界最长双洞高速公路隧道、世界最长高原冻土隧道、世界最长高原铁路隧道、世界海拔最高公路特长隧道、世界海拔最高高铁隧道、世界最大直径单管双层隧道、世界最大直径盾构隧道、世界最大直径海底沉管隧道......“隧道狂魔”的名号不是白叫的!

从钢钎、大锤的手工劳作,到风枪、电瓶车等小型机械运用,再到盾构、TBM、凿岩台车……中国的隧道技术日新月异。煤层瓦斯、膨胀性围岩、湿陷性黄土、喀斯特地形、高地热、海底江下、城市地下区间……中国隧道征服各种世界级的复杂地质条件,实现了隧通天下的梦想。

那么问题来了——

你知道一条隧道是怎么诞生的吗?

今天小新就用一条咱们中国央企打造的世界级岩爆隧道为你揭秘!

这是位于青藏高原的拉林铁路巴玉隧道,13公里多的区段,94%都是岩爆区!

岩爆的官方解释是:处于较高地应力地区的岩体,由于外界活动等因素导致其内部储存的应变能突然释放,围岩块体以猛烈的方式突然弹射出来的一种现象,对工程施工安全危害极大。简而言之,就是岩石被积压变形,毫无征兆地突然弹射出来,威力巨大。

岩爆石块掉落在挖掘机上

中铁十二局集团承建的拉林铁路巴玉隧道,位于青藏高原,地处亚欧板块与印度洋板块交汇地带,地壳活动活跃,地层以花岗岩坚硬石为主,独特的地质构造,使隧道岩体中聚集了很强的地应力,形成了重度岩爆。全长13037米的隧道正洞和8131米的平行导洞,岩爆地段占94%。

巴玉隧道岩爆发生的强度、频率和形态多样,单次最长持续时间达20余小时,在国内外隧道施工史上均属罕见,堪称隧道岩爆博物馆。由于岩爆出现的时间、位置、强度等均难预测,不仅给施工人员心理上造成畏难情绪,其对机械设备的损坏、工序的影响,不仅加大了施工成本,更降低了施工效率。

隧道进口平导拱部强烈岩爆

为有效应对岩爆,建设者与国内知名高校和科研单位合作,对掌子面前方地应力、岩爆等级、岩爆预警及预防等进行深入分析研究,采取有效支护措施,力求做到万全准备,确保施工全过程有序可控。

注射高压水

开挖爆破前,施工人员对岩面喷洒高压水软化围岩,并在岩壁上开凿释放孔,在孔内注射高压水,劈裂岩体或装药弱爆,破松动围岩,提前释放应力,降低岩体刚性,减小地应力爆发强度。

水压爆破

在爆破技术上,技术人员反复优化爆破方案,采用“直眼掏槽”法,配合水压爆破技术,先将液态水渗透到岩体裂隙,实现软爆破,提高光面爆破效果的同时,减轻爆破应力对围岩的扰动。

使用三臂凿岩台车降低安全风险

在爆破钻孔和初期支护过程中,项目管理人员通过加强机械化配套施工,减少人工人员,降低安全风险。例如,他们采用三臂凿岩台车,实现超前钻孔、加深炮孔、锚杆及开挖作业一体化,使作业人数由原来的10多人降低至3-4人。他们还采用湿喷机,可快速完成喷锚作业,缩短人员在洞内停留时间。

移动式多功能防护台车

在人员和机具防护方面,建设者也有应对妙招。他们自主研制防岩爆设备,为巴玉隧道量身研制了多功能移动防护台车,施工到哪里就防护到哪里,在工作面形成保护伞,作业人员在防护伞下施工,特别是在爆破装填药作业时,可有效防止岩块掉落飞出,保护人员及设备安全。

微震监测

岩爆发生前虽然并无明显征兆,但技术人员通过详细观察发现,一般岩爆发生时间主要集中在爆破后2-6小时。为此,他们主动出击,侦测岩爆动态,对前方围岩特性、岩爆发生情况做出有针对性的预测,指导作业施工。

同时,还设置专职安全人员全天侯巡视警戒、找顶、监测。如今,经验丰富的安全员听声音就能判别岩爆发生情况,能够在岩爆发生前的短时间内通知作业人员及设备及时躲避,直到岩爆平静为止,为安全施工增添了又一道保护伞。

通过一些列有效的措施,巴玉隧道建设者将岩爆对施工的影响降到了最低,确保了施工稳步推进。开工两年多来,开累完成正洞掘进近7100米,8131米的平行导洞已于2017年9月11日掘进到位,为川藏铁路早日通车奠定了基础。

中国隧道的发展,在铁路隧道、公路隧道和地铁高速发展的支撑下,也正经历着一个难得的机遇期。N多的"世界之最",咱们“央企隧道国家队”拿得可是一点儿也不手软,这是无数隧道工程人呕心沥血的结果!

逢山凿洞,从钢钎大锤的手工劳作,到风枪电瓶车等小型机械运用,再到凿岩台车盾构机……中国的隧道技术日新月异,征服各种世界级的复杂地质条件,实现了隧通天下!未来,“央企隧道国家队”一定会继续创造奇迹,在神州大地上为我们打通天堑,在“一带一路”上为我们打通梦想!

(原标题:“疯狂隧道”诞生记!揭秘“隧道狂魔”背后的故事......)

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