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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(yù)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(shí)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(xiàng)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(jì)的古老巖石，也有全新世的沉積巖石。一路上，施工者要應(yīng)付6個(gè)斷層;在最難的燕子窩斷層，26個(gè)月施工隊(duì)只掘進(jìn)了156米。
中鐵一局四公司大柱山隧道施工隊(duì)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(shí)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(yīng)力曾經(jīng)扭彎幾十條支撐隧道的工字鋼成麻花。地應(yīng)力還會(huì)壓裂巖石，射出子彈一樣的碎片。隧道施工隊(duì)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(xiǎn)。
為了預(yù)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(xiàng)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(jìn)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(shí)景。“這一段圍巖情況不錯(cuò)，”技術(shù)人員指點(diǎn)著屏幕，“這里的空穴是出水點(diǎn)，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(dāng)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(dāng)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(dú)頭掘進(jìn)”——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(dú)頭掘進(jìn)距離也創(chuàng)造了世界紀(jì)錄。為了給隧道深處供氧，項(xiàng)目建造了強(qiáng)勁的新式通風(fēng)系統(tǒng)。
為了將劃船才能進(jìn)入的透水現(xiàn)場的水排干，項(xiàng)目組裝了一套高效率水泵逐級抽水，相當(dāng)于將一個(gè)湖泊移到了百米樓頂。
放在20年前，這樣的項(xiàng)目想都不敢想。”中鐵一局四公司紀(jì)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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