世界第三长公路隧道贯通背后的神秘力量,我国

日期:2019-12-16编辑作者:法律文库

打隧道为什么要穿防弹衣?

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我国第二特长公路隧道右线贯通

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本报记者 高 博

中铁一局四公司米仓山隧道因高地应力释放,需24小时监测地应力发生的频率、部位及能量大小等数据,以预测前方围岩动态。图为项目常务副经理罗宝湘在采集数据。乔金亮摄

本报讯(中国青年报·中青在线记者 王素洁)6月25日,我国第二特长公路隧道——米仓山隧道进口端正式贯通,这也是国内目前独头掘进最长、中部通风竖井最深的公路隧道。

随着最后一声炮响,8月9日10时23分,经过55个月艰苦奋战,由徐工多台三臂凿岩台车参与施工的巴陕高速米仓山特长隧道实现双幅贯通。

工人们穿好防弹衣,顶着钢盔,戴上防毒面具,小心翼翼地向大山深处开进。那里潜伏着可怕的力量。

6月25日,陕西汉中,世界第三长的高速公路隧道巴陕高速公路米仓山隧道右线宣告凿通。

米仓山隧道位于陕西省汉中市与四川省巴中市交界处,全长13.81公里,其中陕西境内2.9公里,四川境内10.9公里。从地图上看,米仓山隧道犹如一个横卧秦巴山区的巨人,头枕汉中南郑,身子却躺在巴中南江。

“300人到30人”背后的神秘力量

6月25日,陕西汉中,世界第三长的高速公路隧道,巴陕高速公路米仓山隧道的右线宣告凿通。这是一条不寻常的隧道。

这是一条不寻常的隧道。千百年来,峰高路险的米仓山是川陕交流无法绕开的重要通道。随着米仓山隧道的修建,这一屏障被打破,科技的力量将让穿越米仓山从现在的4小时缩短至半小时,也让攻克岩爆隧道这一世界级难题得到了解决。

千百年来,山高路险的米仓道就是川陕之间无法绕开的重要通道。如今,随着米仓山隧道右线的贯通,这一屏障将很快被打破,预计今后半个小时就可以穿越米仓山,而这也为巴陕高速公路今年底全线通车提供了保障。

巴陕高速公路起于四川省巴中市巴州区,经南江县,止于川陕两省交界处的米仓山隧道,全长约117.5公里。工程涉及控制性工程桥梁55座、隧道20座,全线桥隧比高达78.2%。

米仓山分开了汉中和四川;米仓道是有名的秦蜀通道,沿用到现代。萧何月下追韩信,走的就是这条路。曹操与刘备争战汉中,在此狭路相逢。但古人并不完全了解米仓山的险恶。

“掌子面上经常弹出来石片,像子弹一样能伤人。”施工方中铁一局四公司的一位工程师说,与此同时,米仓山内的高应力也威胁着隧道工人。所谓应力,就是地壳的弹性能量没有完全释放。打隧道会触发山体应力的释放,导致隧道垮塌、变形,或促发“岩爆”——岩石爆炸弹射。

巴陕高速公路是国家高速公路网纵线银高速公路的重要组成部分,全长约117.5公里,全线通车后,巴中到汉中的时间将从4小时缩短至1.5小时。

巴陕高速线路图

“掌子面上经常迸出来石片,像子弹一样能伤人。”施工方中铁一局四公司的一位工程师说。掌子面就是隧道尽头的工作面。米仓山内的高应力,威胁着隧道工人。

“这里的岩爆很频繁,弹出来的石块有大有小,有些速度非常快。岩爆比炸药爆破还响。”中铁一局桃巴项目负责人文玉辉说,米仓山隧道在高地应力灾害期间,曾微震了上千次,最大的一次微震,比50颗手雷同时爆炸还要强,相当于1.5级的地震。经济日报记者在现场看到,弹出来的小石片,许多边缘如刀刃一般。难怪现场工人戴着钢盔,穿着防弹衣。

作为巴陕高速建设的控制性工程,米仓山隧道由四川交通投资集团有限责任公司投资建设,中铁一局四公司参建,项目于2014年1月15日正式开工建设。据中铁一局四公司桃巴项目部负责人文玉辉介绍,米仓山隧道地质复杂,瓦斯、软弱围岩、溶洞、突水涌泥、高地应力、大变形、高地温、岩爆等不良地质较多,特别是高地应力不同于一般的岩爆区,具有冲击性强、复杂性高和突发性等特点,施工难度极大。

米仓山隧道是巴陕高速中的控制性项目,位于陕西省汉中市和四川省巴中市交界处,全长13.81公里,是目前世界第三、国内第二、四川第一特长公路隧道。

所谓应力,就是地壳的弹性能量没有完全释放。地震就是一种应力的突然释放。打隧道也会触发山体应力的释放,导致隧道垮塌、变形,或促发“岩爆”——岩石爆炸弹射。

项目总工程师石锦岩介绍,米仓山是大巴山、秦岭、龙门山几个造山带的交界,地壳皱褶特别明显。隧道附近,山形陡峭奇伟。高山深谷的应力往往很大;米仓山核心的岩石又十分硬脆,容易岩爆。更不寻常的是,米仓山的石头应力区域,往往像篮球一样小。这也让岩爆来得更猝不及防——石头的弹性局限在很小的空间内时,就像地雷一样难以事先排掉。

经过54个月的建设,项目部克服诸多施工技术难题,采用独头掘进施工6.1公里,高效率推进了工程进度。

隧道全线贯通

“这里的岩爆很频繁,迸出来石块有大有小,有些速度非常快。岩爆比炸药爆破还响。”中铁一局桃巴项目负责人文玉辉说。

为了应对岩爆,工程师们想出不少主意。比如,使用一种有孔的细导管预先插进要爆破的岩石周围,孔中喷出黏浆,像树枝一样渗入岩石,营造稳定区。爆破完毕,尽快支护和加固,并尽量使用机器代替人,避免风险。

来源:中国青年报

在这样一条隧道中,施工者有一个说法,叫做“我们从三百多人变成了三十多人”,这背后究竟有何玄机?

文玉辉介绍,米仓山隧道在高地应力灾害期间,曾微震了上千次,最大的一次微震,比50颗手雷同时爆炸还要强,相当于1.5级的地震。

危险还不止于此。米仓山内部瓦斯和硫化氢浓度异常高,容易引燃。工人除了佩戴防毒面罩,还要穿上防静电服。

其实,这股神秘的力量就是徐工三臂凿岩台车。

科技日报记者在现场地上看到,迸出来的小石片,许多边缘如刀刃一般。难怪现场工人戴着钢盔,穿着防弹衣。

为解决长隧道通风等难题,米仓山隧道创造了多个行业纪录,它是国内独头掘进最长、中部通风竖井最深、通风联络规模最大的公路隧道。“受高地温影响,掌子面温度比较高,有时高达40多摄氏度。我们通过加强通风、使用雾炮机降尘等措施来改善作业环境。”石锦岩说,项目部一直努力探索一套隧道全机械化的施工方法,由项目部自主研发的自感式喷雾降尘炮车等一批新设备运用到了米仓山隧道建设中。

原来,为解决施工难题、加快工程进度,项目方积极推行机械化施工。作为国内领先的隧道施工成套化装备供应商,徐工也积极参与到隧道建设中。正是以徐工产品为代表的隧道施工装备的参与,300人变成30人的神奇效率才真正得以实现。

米仓山是大巴山、秦岭、龙门山几个造山带的交界,地壳皱褶特别明显。隧道附近,山形陡峭奇伟。高山深谷的应力往往很大;米仓山核心的岩石又十分硬脆,容易岩爆。

据介绍,米仓山隧道预计年底前可通车,成为从银川到重庆高速公路最后打通的一节。

复杂工况成就工程奇迹

更不寻常的是,米仓山的石头应力区域,往往像篮球一样小。这也让岩爆来得更猝不及防——石头的弹性局限在很小的空间内,就像地雷一样难以事先排掉。来米仓山隧道调查的一位业内知名院士也对此称奇。

乔金亮

米仓山隧道穿越高山硬岩石区域,隧道埋深大,地应力集中,有超过10公里范围的花岗闪长岩,岩石坚硬,高地应力特征明显,岩爆频发,施工难度极大,安全风险极高。自施工方正式入场施工以来,建设者克服了高地应力、高地温和高浓度有害气体等多种难题,创下了国内公路隧道史上独头掘进最长、中部通风竖井最深、通风联络规模最大的工程奇迹。

“米仓山的地质形成太古老了,为什么会有这种应力现象,我们还无法解释。”文玉辉说。

米仓山隧道施工现场

为了应对岩爆,工程师们想出不少主意。一种有孔的细导管,会预先插进要爆破的岩石周围。孔中喷出粘浆,像树枝一样渗入岩石,营造一个稳定区。

"用不毁"品质筑就扶贫新通路

爆破规模要克制,一次进展一小段。爆破完毕,尽快支护和加固。尽量使用机器代替人。如此谨慎施工,避免风险。

徐工铁装生产的多台三臂凿岩台车先后进驻米仓山隧道中铁一局项目部,参与隧道掘进施工。

岩爆不是唯一的危险。米仓山内部瓦斯和硫化氢浓度异常高,容易引燃。工人除了佩戴防毒面罩,还要穿上防静电服(隧道内空气有40摄氏度,为了给工人降温,现场堆着几吨冰块)。粘合防水板要用不产生热量的特殊工艺;现场有气体监测系统;还有一种超轻材料制成的逃生隧道。

令人惊喜的是,尽管保持着高强度、高负荷的设备运转,徐工铁装凿岩台车仍以“用不毁”的产品质量、较高的施工效率、稳定的性能和保姆式的售后服务,确保了隧道施工的顺利推进,赢得了承建单位的充分肯定。

世界最长的高速公路隧道,是18公里长的陕西终南山隧道,第二长为瑞士圣哥达隧道,米仓山隧道长13.8公里,排名第三。中铁一局的工程师说,终南山隧道也是他们开凿的,那里的地质情况比较清楚。米仓山隧道地质没完全探明,难度是顶级的。

服务维保集装箱

为解决长隧道通风等难题,米仓山隧道创造了多个行业纪录,它是国内独头掘进最长、中部通风竖井最深、通风联络规模最大的公路隧道。

米仓山隧道的全线贯通,为徐工在西部地区又树立一大样板工程,更为国家精准扶贫贡献了一份徐工力量。

米仓山隧道预计年底前可通车,成为从银川到重庆高速公路最后打通的一节。

高速公路穿过秦巴山区

巴陕高速建成后,将成为继广陕高速、达陕高速后,北向出川的第三条高速公路通道。巴陕高速辐射国家连片扶贫攻坚区域——秦巴山区,在徐工装备的助力下,打通天险,对带动沿线经济发展,推动扶贫攻坚有举足轻重意义。

建立秦巴山区村落外界沟通桥梁

徐工将继续秉承“担大任、行大道、成大器”的核心价值观,践行“技术领先、用不毁”行动金标准,向高端、世界级品牌挺进。同时,徐工将会在基础设施建设、可持续发展等领域持续贡献力量,让世界更美好!

来源:徐工集团XCMG

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