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hth华体会体育官方入口三个维度创新 “钢铁巨龙”穿山越岭而来
发布时间:2022-11-22 15:53
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小编

  hth华体会体育网址2022年1月10日,成昆铁路复线冕宁至米易段开通运营,凉山正式迈入“动车时代”。四川日报全媒体记者 何海洋 摄

  10月28日,成昆铁路复线全线铺轨完成,为实现全线通车打下了坚实的基础。四川日报全媒体记者 吴聃 摄

  历经十余年建设的成昆铁路扩能工程(以下简称“成昆铁路复线”)终于要全线日,成昆铁路复线峨眉至冕宁段实现“轨通”,进入了通车“倒计时”。

  成昆铁路复线段建设、开通。最后开建的峨眉至米易段位于四川盆地向川滇高原的过渡带,穿越多条活动断裂带和高地震烈度区,地质构造极其复杂,不良地质及特殊岩土种类众多、分布广泛,是全线工程地质条件最为复杂的一段,且该段山高谷深、沟壑纵横,也是全线地形条件极为艰险的一段。目前还剩峨冕段在加快建设,hth华体会体育官方入口该段2016年4月开工建设以来,曾一度寸尺难进。自2020年8月以来,铁路建设者以创新为引领,不仅攻克了建设难题,更赶上了进度,按照批复工期大步迈进。

  半个多世纪前,老成昆铁路穿越“铁路禁区”建成,开创了18项中国铁路之最,并荣获中国科学技术进步特等奖,开土木工程之先河。今日,新成昆铁路上又有哪些智慧之光在闪耀?记者进行了走访。

  在成昆铁路复线的建设单位成贵铁路有限责任公司(以下简称“成贵铁路公司”),问起创新,成贵铁路公司工程部部长李小兵带着记者来到创新工作室,“这里有你想要的答案。”

  说是工作室,更像一个会议室,墙壁上挂着一幅峨眉至米易段的工程线路示意图,铁路蜿蜒于莽莽群山之中,犹如一条红色飘带,在起伏的山峦间舞动。

  创新工作室全名为“成贵公司铁路隧道建造技术创新工作室”。铁路建设,有隧道、有桥梁、有路基,缘何该创新工作室以“铁路隧道”命名?

  “成昆铁路复线建设最大困难在隧道。”李小兵释疑。他介绍,峨米段线路处于地质条件不稳定的地质板块,穿越多条活动断裂带,是业内公认的“世界地质博物馆”。目前在建的峨眉至冕宁段,长226公里,隧道就有170公里,相当于3/4是隧道。复杂地形地质条件下的长大深埋隧道群,让该段隧道工程成为全国铁路在建最难之一,一度成为工程推进的“拦路虎”。

  有多难?2020年8月,开建已4年有余,长17.6公里的吉新隧道还剩14.5公里、长6.2公里的新越西隧道还剩4.4公里、长21.8公里的小相岭隧道还剩10.9公里……集中在峨冕段的全线座极高风险隧道,工程量都没有过半。按照批复工期,2022年底要实现通车,“那时,大家都认为工期不可期。”

  面对逼近的工期压力,复杂棘手的地质问题,成贵铁路公司牵头,组织参建各方,组建成立了创新工作室。创新工作室由12家设计、咨询、施工、监理单位,30多名有施工经验的人员组成,直面隧道建设难题,适时开展现场讨论。“每月召开一次技术工作会,对施工过程中遇到的各种难题大家各抒己见,各支各的招,最后形成的方案,不仅要有可操作性,还要有经济合理性,简言之,不仅要好、还要快!”

  公司主要领导亲自挂帅、组织研讨,集众家所长,强力攻坚解决问题——这样的工作机制和方式,在以前的铁路建设过程中,是从没有过的。李小兵感慨:“创新工作室的诞生,本身就是一种创新。”

  创新工作室的成员,都是成昆铁路复线项目的建设者,他们参与项目、了解项目,能提出实际的、可操作性的解决方案;来自施工单位的成员,则是项目经理或总工,他们是距离隧道掘进掌子面(开挖坑道不断推进的工作面)最近的管理者,通过技术工作会的交流、碰撞,更理解施工方案,指挥一线工人实施起来,更为得心应手。

  吉新隧道就是这样“破难”的。吉新隧道洞身地质条件极为复杂,尤其是长达1620米的白云岩砂化富水段,打隧道如同穿越流沙。在创新工作室的科学尝试下,一套超前预支护体系加强、hth华体会体育官方入口微台阶开挖、后方泄水的建设指导措施形成。简单来说,就是在掘进段的上方岩层提前布设加密管棚,在周边加强支护,共同形成一个“铁壳”,再小断面开挖掘进,相当于在“铁壳”的保护下,小步往前走。就这样,吉新隧道攻克了世界级的施工难题,并创造了一年隧道掘进突破8公里的惊人纪录,超过之前3年开挖量总和。

  一个问题一个问题地提,一个难题一个难题地解,在一次次的集智攻坚中,一个个切合实际的施工方案确定,5个极高风险隧道施工也由无计可施转变为有序可控。

  创新工作室的一面墙上,一排醒目蓝色大字:隧之和山谐水,道在智能精品。“和山谐水”,是在“人与自然和谐共生”理念下,在成昆铁路复线建设中诞生的新观念。

  今年5月,最后一座贯通的小相岭隧道在仅剩30米就打通时,又遇到一条新的岩溶暗河,水流如瀑。水患,是小相岭隧道施工过程中最大的“拦路虎”,其累计涌水量超过2亿余立方米,相当于15个西湖水量。创新工作室专家组多次研讨,确定“治岩先治水、治水先泄压、泄压先排水”原则,采取探水、泄水、排水、分水等举措,以疏导为主,将水排掉,再采取多种工程举措,将施工风险大大降低。

  涌水在铁路建设中并不罕见,但在成昆铁路复线上,几座极高风险隧道面临的“水患”难题却各不相同。专家组“对症下药”,针对性地开出了不同的“药方”——

  小相岭隧道以岩溶暗河为主,水量大,有固定水路,其疏导思路是找到水路、引导排走;新越西隧道穿越的断层破碎带里夹杂着水,布满整个掌子面,其疏导思路是在掌子面打超前孔,把前方岩层里散布的水聚拢,通过空孔引出;吉新隧道的水和沙裹在一起,如果打超前孔,会让流沙和水一起泄出,反而让岩层更不稳定,因此,其疏导思路反着来,先做好支护,再在后方打泄水孔排水……

  秉持“和山谐水”新观念,建设者总结出了隧道施工的新理念:岩变我变、预防把控、因地制宜、有效应对、宁强勿弱、定点超越。这24字,镌刻在创新工作室的醒目位置,细细品读,饱含哲理,意味深远。

  这看似专业的工程术语,用“大白话”来解读,更为简单易懂。比如,“岩变我变”,就是要根据掌子面围岩变化,及时调整工程措施。

  说起来简单,但要做到“及时调整”,并不简单。对峨冕段5座重难点隧道,建设者通过技术手段,掌握掌子面前方的岩体情况,提前预判,给出了应对多种风险的多种方案;一旦“岩变”,即可从中选出最适宜的方案,随即实施。新越西隧道在穿越最难的断层破碎带时,工程措施调整极为频繁,几乎每开挖1米,就会根据掌子面情况优化、调整一次。

  新理念也体现在设计中。成昆铁路复线沿老成昆线公里连接成都和昆明,较老成昆线公里。“我们在设计之初,按照减灾选线的理念,以隧代路、以隧代桥,避让地质风险段。”中铁二院成昆铁路复线设计总体(负责人)王维说。

  减灾选线不仅是一种理念,更是一套复杂的技术,来自中铁二院经十余年“产学研用”协同攻关及大量工程实践,适用于复杂艰险山区铁路建设。王维介绍,老成昆铁路多沿大渡河、尼日河、安宁河、龙川江蜿蜒而行,河谷段虽工程较为简单,但不良地质发育,加之沿线特殊的气候环境,既有线病害工点难以根治;成昆铁路复线在设计过程中,将桥隧比重提高至75%以上,尤其是地形地质条件最为复杂的燕岗至冕宁段,桥隧比重更是达到90%以上,以隧道工程为主,快速通过沿河段不良地质发育区,大大提高了新线的抗灾能力。

  2016年,当峨眉至米易段开工建设时,全线最早建成的广通至昆明段,已通车2年有余。“最难段”放在最后建,有了技术力量的沉淀和储备,诸多新技术、新装备,应用在了成昆铁路复线上。

  在修建老成昆铁路时,受当时的建造和装备水平限制,铁路翻山越岭,采用了类似盘山公路的“展线”。在翻越小相岭山脉时,铁路从山脚沿山脉盘旋而上,离山顶600米左右,穿过沙马拉达隧道再盘旋而下。6公里的沙马拉达隧道,是当时的最长铁路隧道。而今,同一山脉,成昆铁路复线采用越岭隧道直接穿山而过,由此诞生了全线公里的小相岭隧道。

  小相岭隧道的建造,有着“圆梦”的传奇色彩——老成昆铁路的勘察设计者、中铁二院前辈曾留下草案,在现有小相岭山脉附近,设计了一个18公里的越岭隧道,但受限于技术手段和施工条件,hth华体会体育官方入口草案仅停留在设计图上。成昆铁路复线充分利用我国铁路装备水平、勘察设计能力和建造技术的成功经验与成果,让半个多世纪前的设想成为现实。

  相比与老成昆铁路的“最长隧道”,小相岭隧道不仅拉长了3倍多,从山顶到洞顶的埋深也深达1350米,在同样复杂的地质条件下,建设难度比当年建设沙马拉达隧道还高。

  遥感判释、大地电磁物探、深孔钻探和无人机激光雷达航测……这些综合勘探技术,帮助勘察设计人员“看清”大山深埋层的地质变化,绕避不良地质;C6多功能钻机、矿研180钻机等先进物探装备,让建设者能“探明”前方超长距离的岩层、富水情况,做出准确预判;3臂凿岩台车、锚杆钻车、湿喷机械,这些大型机械化装备让施工速度更快、质量更高,进度大步往前。

  架桥铺轨的创新,也让开眼界。以往的桥梁架设施工,所需配备设备多、投资大、组织模式单一,成昆铁路复线型公铁两用架桥机,无需铺轨即可实现架桥机前移,生产效率达到每小时架设1片梁。

  “我们研发应用了远程运维监控系统。”中铁二局成昆铁路复线项目总工程师朱强洪说,采用智能化的手段,好比安上了一双“眼睛”,通过视频、安全评估及报警推送、实时监控等,为桥梁施工提供了全方位的安全管控。

  铺轨的安全管控也有异曲同工之处。峨米段长大隧道多,且分布集中,这给铺轨作业带来极大挑战。为此,成贵铁路公司、中国铁道科学研究院、中铁八局等联合开展科研,融合北斗技术,在隧道出入口、隧道内和作业设备上安装信号装置,让隧道里面有信号,并在洞内的作业台架、工程列车上安装报警装置,当双方的距离近到一定范围内,可以自动探测到并及时报警。

  峨米段还搭建起铁路运输调度指挥管理系统,通过技术手段,让一线施工点位与调度中心后台相连。有了“千里眼”“顺风耳”,调度中心可定位施工人员位置、看到建设速度,当前方铺轨施工进行到一定程度时,后续运轨等调度可随即跟上……多种装备、技术手段辅助,成昆铁路复线公里,创造了西南山区的铺架纪录。

  李小兵告诉记者,成昆铁路复线上的科研技术成果正在归纳总结,不久的将来,或将被其他山区铁路项目借鉴应用,造福更多的铁路建设。

  莽莽大山深处,成昆铁路复线的收尾建设正在加快推进。预计年底,一条新的“钢铁巨龙”将被唤醒,成为四川南下出川、通往东南亚国际贸易口岸的重要通道。(四川日报全媒体记者 王眉灵)