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孔內(nèi)成像儀助力大柱山隧道解決技術(shù)難題

2017-06-12

  作為中國前所未有的最難的一條隧道,大理—瑞麗鐵路大柱山隧道刷新了鐵路歷史。為了預知隧道前方圍巖情況,中鐵一局四公司引入“孔內(nèi)成像儀”,成功解決技術(shù)難題。
  5月下旬,記者來到施工中的大理—瑞麗鐵路大柱山隧道,發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)這一高難度工程,靠的是各種有想象力的技術(shù)創(chuàng)新。
  “穿越橫斷山的鐵路像一段地鐵,橋隧相連。14公里長以上的隧道有4座。其中,大柱山隧道更是刷新了鐵路歷史,是中國前所未有的最難的一條隧道。”大瑞鐵路業(yè)主代表曾勁說。
  項目總工劉昕華說,橫斷山脈位于兩大地殼板塊交接處,號稱世界地質(zhì)博物館;大柱山隧道一路穿過30多種巖石,有形成于二疊紀的古老巖石,也有全新世的沉積巖石。一路上,施工者要應付6個斷層;在最難的燕子窩斷層,26個月施工隊只掘進了156米。
  中鐵一局四公司大柱山隧道施工隊迄今已4次面臨巖層透水。工人們鉆出泉眼,以放水減壓。掌子面上涌水、突泥,是工人最不愿碰上的狀況。而在大柱山隧道里,百分之九十的時段,人們都要處理巖層深處涌出   的水和泥漿。另外,巨大的地應力曾經(jīng)扭彎幾十條支撐隧道的工字鋼成麻花。地應力還會壓裂巖石,射出子彈一樣的碎片。隧道施工隊最盼望的,就是前方圍巖的狀況好;他們最害怕掌子面背后隱藏著危險。
  為了預知前方圍巖情況,中鐵一局四公司發(fā)明了一種高效率的技術(shù)。項目副書記張斌介紹說,他們跟北京一家科技公司合作,引入了“孔內(nèi)成像儀”,就像醫(yī)院里常用的內(nèi)窺鏡。
  在巖壁上鉆好了洞,長長的纜線就可以頂著攝像頭插進去,只要洞里涌出的水壓力別太大。屏幕上顯示孔內(nèi)一路上清晰的圖像,就好像胃鏡顯示出消化道的實景。“這一段圍巖情況不錯,”技術(shù)人員指點著屏幕,“這里的空穴是出水點,我們可能鉆到了一道水路。”
  張斌說,他們在隧道工程中發(fā)明的這一辦法,迅速在全國推廣。當初儀器10萬元一套,現(xiàn)在降到二三萬元。
  為了在泥漿般的沉積物里打隧道,施工者還引入一種技巧:向沉積物中灌入水泥和水玻璃的混合液體,讓沉積物硬化,再當作巖石一樣爆破。好比把豆腐腦變成豆腐干,在豆腐干里打洞。
  由于洞在山下1000米深,大柱山隧道只能是“獨頭掘進”——從出口和入口挖,而不能從中間挖井下去增加工作面。它的獨頭掘進距離也創(chuàng)造了世界紀錄。為了給隧道深處供氧,項目建造了強勁的新式通風系統(tǒng)。
為了將劃船才能進入的透水現(xiàn)場的水排干,項目組裝了一套高效率水泵逐級抽水,相當于將一個湖泊移到了百米樓頂。
  放在20年前,這樣的項目想都不敢想。”中鐵一局四公司紀委書記游宏生說,例如成昆鐵路曾被稱為工程奇跡,跟如今的大柱山隧道比起來完全不算什么。

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