創多項紀錄 雲南大瑞鐵路秀嶺隧道貫通
6月30日,中緬國際通道的重要組成部分,雲南大(理)瑞(麗)鐵路重點控制性工程秀嶺隧道貫通,創下多項國內外紀錄,爲年底大理至保山段開通運營奠定了基礎。建成通車後,列車通過這座隧道只需8分鐘,但建設者卻艱苦奮戰了近14年,先後有1萬多名建設者參與施工。
秀嶺隧道位於雲南省大理州漾濞縣境內,全長17.6公里,最大埋深1115米,地處滇西紅層,圍巖破碎、地質構造複雜,共穿越7條斷裂帶。具有軟巖大變形、涌水突泥、高地應力、高地震烈度、高地溫等特點,國內罕見,爲Ⅰ級高風險隧道。
攻堅克難,刷新隧道獨頭掘進最長紀錄
目前國內在進行特長隧道施工時,大部分採用設置橫洞、斜井、豎井等輔助坑道進行施工,以增加開挖工作面,實現“長隧短打”,以此提升施工速度。
中鐵八局大瑞鐵路秀嶺隧道出口工區經理喬志強介紹,受地理地形限制,秀嶺隧道只能採取進出口兩頭長距離掘進的方式,隧道平導單口掘進9677米、正洞單口掘進10公里以上,刷新了同類隧道獨頭掘進的最長紀錄。
隨着隧道不斷向前掘進,讓建設者備受煎熬的高地溫隨之而來。從2017年開始,隧道進口施工最前端的掌子面溫度最高時達到43℃,洞內空氣溼度接近100%,全隧採用巷道式通風,工作面的含氧量低,較洞口降低30%,相當於在海拔4000米以上的高原地區作業,高溫高溼缺氧讓常人難以忍受,人員和機械施工效率大幅降低。據統計,先後有1萬多名建設者參與施工,實屬罕見。
爲改善作業環境,提升作業效率,有序推進建設,現場採用調整風機接力位置、增加射流風機數量,平均每天運送70噸冰塊到進出口施工點物理降溫等措施,大幅度降溫、降塵、增氧,有效改善了洞內作業環境,確保了隧道有序建設。
創新引領,爲我國特長隧道建設積累了經驗
隧道穿越的橫斷山滇西高山峽谷區,地形起伏大,是國內唯一一個以區域命名的土層“滇西紅層”,由泥岩、粉砂岩、砂岩交替組成,IV、V級圍巖佔比達90%以上,施工揭示地質構造極爲發育,圍巖變化頻繁,具有遇水成泥、遇風則化的特點,施工中發生大規模的塌方97次,軟巖大變形73段、突泥涌水3次和不計其數的溜坍、變形,每天都面臨擠壓變形、支護斷裂、開裂掉塊、坍方溜塌等施工難題。
面對隨時可能發生的塌方、變形和突泥涌水風險,國鐵集團相關部門、雲桂鐵路雲南公司統籌組織參建單位集中優勢資源,全力攻堅,研究制定了4個等級的技術方案,並根據圍巖變化及時調整施工方案。
中鐵八局大瑞鐵路秀嶺隧道進口工區經理吳麗君介紹,施工單位創新採用玻璃纖維注漿錨杆、超前預支護方法加固隧道岩層,克服了高應力大變形難題;部分地段創新運用懸臂掘進機開挖新工法,提高施工效率40%以上。隧道先後開展100餘項課題研究,其中,獲得國家專利2項,省部級科研成果3項,企業級科研成果41項,爲我國特長重難點隧道建設積累了寶貴經驗。
敢闖敢試,創下鐵路隧道施工有軌運輸紀錄
隧道獨頭掘進長達10公里以上,受地形限制無法增加橫洞、斜井,爲解決作業環境需求,設計單位按照全隧有軌電車運輸組織設計,採取“平導進、正洞出”的大循環模式,全隧鋪設有軌運輸線路55公里,鋪設鋼軌5200多噸,車輛運輸距離每天達4800多公里,是亞洲有軌運輸的最長隧道。
由於隧道開挖斷面小,加之受高地應力、軟巖大變形等影響,有軌運輸維護難度大,成本高,極大影響了有軌運輸效率。爲此,施工單位在隧道內設立了500多人的軌道運輸班組,建立信息化指揮調度系統,統一協調運輸組織、線路檢修保養,實現了每6至7分鐘就有一個車次進洞,進出口合計每天達240多趟。
大瑞鐵路全長330公里,橋隧比76.5%,是我國《中長期鐵路網規劃》中完善路網布局和西部開發重要項目,全線採取大理至保山、保山至瑞麗分段建設模式,其中,先期開工建設的大理至保山段目前路基、橋樑已基本完成,21座隧道還剩餘2座,有望今年底開通運營,屆時大理至保山僅需1小時左右,雲南保山將結束不通火車的歷史。