B3:综合总第5032期 >2021-05-31编印

隧道贯穿天山的“独门绝技”
刊发日期:2021-05-31 阅读次数: 作者:  语音阅读:

伴随着TBM隧道掘进机凿山的轰鸣声,新疆天山胜利隧道出口端传来喜讯,左右主洞掘进达1000米,中导洞掘进超过1500米,标志着隧道施工进入全面提速阶段。这一天是2021年3月18日,位于新疆巴音郭楞蒙古自治州和静县天山深处的天山胜利隧道出口端,白雪皑皑、寒风凛冽,气温达到了零下15摄氏度。

时间回到2019年,连接乌鲁木齐至库尔勒尉犁的乌尉高速正式开工,全长323.8公里,项目建成后将彻底打通天山南北的交通运输屏障。乌尉高速全线共17座隧道,总长47.655公里,其中以贯穿胜利达坂、长22公里的天山胜利隧道最为关键,这也是目前世界上最长的高速公路隧道。中交二公局有幸承接天山胜利隧道出口段十一公里的施工任务,一群建设者在这里昼夜奋战、攻克施工技术难题,在崇山峻岭中构成了一幅生动的劳动画卷。

隧道越长、施工难度越大是行业内的共识,但同时隧道施工还面临着海拔高、气温低、氧气稀薄、地质条件复杂、工期紧等诸多棘手难题,寻常的问题在天山这里都会被放大数倍。于是项目开工前,隧道施工组织方案就成为了首要技术难题。“刚来项目时,做梦都在寻找最优的施工组织方案,只要想到不同方案,半夜都会爬起来计算确认。”天山胜利隧道出口端项目总工毛锦波说,工程越复杂、特点越突出,越需要找到最佳施工组织方案。

“用隧道掘进机开挖”“对,这也算是国内首创先例”“我看硬岩掘进机就很适用”......最初几次的方案论证会上,考虑最多的方案就是应用隧道掘进机进行掘进,但随着讨论的不断深入,硬岩掘进机应用在主洞施工的方案很快被否定了。高速公路隧道洞径较大,大直径掘进机在面对不良地质的适用性较差,应对潜在的岩爆、断层破碎段、软岩大变形、涌水等不良地质时,施工风险大,且隧道掘进机的圆形断面对于高速公路隧道来说有效利用率低,将会造成超挖和回填的双重浪费。

反复的论证让隧道施工方案在比选中优化,传统的钻爆法技术成熟但效率较低,隧道掘进机效率高但实用性较差,两者不断糅合统一,经过30多次的论证会,最终敲定了“TBM中导洞+主洞钻爆法组合工艺”的方案。“这个方案是世界首创,可以说很大胆,充满了未知,也充满了期待。”毛锦波意犹未尽地说道。

“经过两个多月的日夜奋战,反复分析成本、进度、安全、质量,通过线性方程拟合,将相关系数精确到小数点后4位,根据细微差别对比,终于发现了隧道的最优间隔施工距离为800米左右。”毛锦波指向办公室墙上挂着的平面施工图,解释着他的“独门绝技”——“长隧超短打”。

利用TBM快速掘进的效率优势,在每个车行横洞处开辟主洞的辅助工作面,以相邻车行横洞间距800米为施工段,将整条隧道进行切割,这就是“长隧超短打”。这一方案的通过不仅为项目实现了降本增效,填补了国内隧道施工技术空白,更是将工期从不可控的72个月缩短到52个月,极大地降低了施工成本。毛锦波等人还通过申请发明专利、发表论文等方法加强技术保护,使其真正成为了“独门绝技”。

随着中导洞TBM掘进不断提速,日掘进隧道已突破20米。中导洞内,具有双头驾驶的多功能胶轮车来回穿梭,运送TBM所需物料,连续皮带机和洞外转渣皮带机直接将洞渣转运至石料加工场进行加工利用,关键工序作业效率和围岩支护参数根据掘进速率也在不断提升和优化,大家已经迫不及待,准备在不久后开辟出的新的工作面上大干一番。 (张佳文)