“合规股票配资网上
“通了，终于贯通了！”寒风呼啸，白雪皑皑。在平均海拔4000多米的新疆天山山脉腹地，欢呼声此起彼伏。2024年12月30日，由中国交建总承包分公司承建，一公局集团、二公局施工的世界最长高速公路隧道——天山胜利隧道“三洞”顺利贯通，这条打通天山的“超级巨龙”终于迎来胜利的曙光。
天山山脉是世界七大山系之一，位于新疆中部，其巍峨高耸的山体形成了一道天然屏障，将新疆地区分为南疆与北疆。长期以来，从乌鲁木齐到巴音郭楞蒙古自治州库尔勒市，虽然地图上的直线距离仅为260多公里，但实际行驶路程却达到了470多公里。
天山山脉形成的天然屏障，让当地的货物运输十分困难。天山胜利隧道全长22.13公里，是世界最长的高速公路隧道，也是乌尉高速公路的“咽喉”。隧道建成后，乌尉高速公路便可实现通车，驾车穿越天山仅需约20分钟，乌鲁木齐至库尔勒市的车程将从7小时左右缩短至3个多小时。新隧道将改善当地的物流条件，成为连接北疆、南疆安全快捷的公路运输通道，促进我国西北地区的经济发展。
世界首创
“新方案”带来新希望
“你们真厉害，这么快就打通天山啦！”当地牧民朝鲁门赶着羊群，向乌尉高速6标项目经理李亚隆竖起大拇指。“老乡，高速公路快通车了，你的农家乐可以开起来了。”李亚隆笑着回复。在天山南北，有许多像朝鲁门一样的民众，迫切盼望着隧道贯通，盼望着乌尉高速通车。
展开剩余81%横贯新疆东西的天山山脉，像一条盘踞的巨龙，跨越天山的通道屈指可数。从尉犁到乌鲁木齐，从伊若线转吐和高速转京新高速全长近528公里，从地图上看呈现一个半圆形，基本上都是绕着天山山脚选线，地势较为平坦。新建的乌尉高速几乎是一条直线连接了两座城市，直接从天山山脉贯穿而过，长度直接缩短到319.7公里。乌尉高速以大量的桥隧工程取代原来的急弯陡坡，提升安全性、舒适性、便捷性。其中以贯穿胜利达坂的天山胜利隧道最为关键。
建设超过10公里的特长隧道，常规方案是增加竖井或斜井等辅助坑道以增加作业面，提升掘进效率。然而，天山胜利隧道最大埋深达1112.6米，采用竖井设计，深度在500至700米之间。若采用斜井，深度可能要超过2000米，而且斜井口平均海拔达到3500米，气温低，年施工有效期短，施工风险和难度大。
查遍隧道掘进工艺相关资料后，中国交建的工程师们提出将隧道掘进机应用于高速公路山岭隧道建设的设想，这在国内尚无先例。“目前市面上大多数硬岩掘进机直径在8至9米之间，天山胜利隧道主洞最大开挖直径是14.02米，在应对潜在的岩爆、断层破碎段、软岩大变形、涌水等不良地质时，施工风险就更大了，所以把硬岩掘进机应用在主洞施工的方案很快就被我们否定了。”中交新疆交通投资发展有限公司苗宝栋说。
在研究掘进机施工方案的同时，建设者团队也在思考着常规钻爆法的优势。经过头脑风暴、专家论证，一个世界上前所未有的施工方案出炉。“我们邀请了行业专家，开了30多次的方案讨论会，最终定下来‘硬岩掘进机中导洞+主洞钻爆法组合工艺’的施工方案，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。”二公局乌尉6标总工程师毛锦波说。
按照方案设计，建设者团队在双主洞的中间增加了中导洞，采用硬岩掘进机法施工。利用硬岩掘进机快速掘进的优势，在每个车行横洞处开辟主洞的辅助工作面，以相邻车行横洞间为施工段，将整条隧道进行“切割”，实现“长隧超短打”。
测算结果显示，采用行业常见的斜井或竖井辅助施工的方案，施工工期大约72个月，若考虑天山高寒影响，年有效施工期短，可能还会更长；采用“硬岩掘进机中导洞+主洞钻爆法组合工艺”施工，仅需52个月便可打通天山。
大国重器
“新设备”带来新驱动
世界首创的方案落地，中导洞的顺利掘进是施工关键。面对恶劣的自然环境和复杂的地质状况，传统盾构机并不适用于天山胜利隧道工程。
中交天和设计研发团队到施工现场实地勘察，还跑遍了国内硬岩掘进机施工现场。“天山胜利隧道硬岩掘进机研发最大的困难就是要应对复杂的地质情况。”中交天和设计研发总院院长靳党鹏说。
在研发团队的集思广益下，中交天和在世界范围内首次创新性融合敞开式硬岩掘进机与压注式混凝土工法，使“天山号”“胜利号”两台掘进机同时具备两种掘进模式和三种支护方式。“‘胜利号’‘天山号’开挖直径8.43米、全长282米、重量约2000吨，国产化率98%以上，是建设天山胜利隧道的最关键装备，也是当之无愧的‘大国重器’。”靳党鹏说。
二公局天山胜利隧道项目专家、顾问、高级工程师曹刚从事隧道施工30多年，他认为，“胜利号”是他接触过的功能最完备、自动化程度最高的硬岩掘进机。他说：“除了具备传统敞开式硬岩掘进机所有的功能外，遇到大断层破碎带、软岩大变形等世界性难题，只需切换成另外一种掘进模式，就可以实现在多种复杂地层下安全掘进。”压注法施工现场还具有无需混喷、无需清渣、施工环境好、机械化程度高、支护工作量小、劳动强度低而且成型初衬质量好等优点。
目前，“天山号”“胜利号”已获国家发明、实用新型专利合计20余项，创造了大直径硬岩掘进机在高寒、高海拔、高地应力环境的掘进新纪录。其中，“胜利号”日掘进最高达33.6米、月掘进最高达500.2米。
工艺革新
“新工艺”带来新气象
在中导洞快速掘进的同时，天山胜利隧道主洞建设也在稳步推进，不断涌现的“新工艺”给主洞传统钻爆法施工带来新气象。
作为高原长大隧道，在隧道出口端施工高峰期，多达7个掌子面同时作业，施工作业面多，施工人员和机械数量庞大，对通风系统的要求极高。主洞内爆破产生的烟尘、内燃机排放的尾气和车辆扬尘等，导致洞内空气质量严重下降，给施工人员的健康和安全带来了威胁。
传统隧道通风技术显然无法满足天山胜利隧道的施工要求。随着竖井的打通和横通道的不断开设，一个大胆的通风系统雏形在毛锦波的脑海中形成：将已经完工的隧道和横通道也作为通风管道，形成“移动式”的通风设备，减少独头掘进通风的距离，同时利用成型竖井的烟囱效应，迅速排除洞内污浊空气。同时，项目根据不同工序下钻爆法作业面的需风量，通过精细的工序管理，降低了风机功率配置，将原来高峰期8700千瓦的风机配置功率降低至2400千瓦。风机功率和通风节能降低率均达到50%以上，显著提升了施工效率和节能减排效果。
“通过创新性的通风方法和技术手段，我们克服了天山胜利隧道的施工通风技术难题。目前，三洞巷道式长距离施工通风法的成功应用，实现节能减排目的，总体达到国内领先水平，为国内三洞超长高速公路隧道施工通风提供了可复制经验。”毛锦波说。而这项自主研发的“新工艺”成功获得国家发明专利，也标志着天山胜利隧道在特长隧道施工通风技术领域取得了重大突破。
除了通风，隧道施工也面临更为复杂的管理难题。在进口端高峰期时，3个隧道共9个作业面同时开展作业。C6钻机、三臂凿岩台车……隧道内，各式各样的新型机械设备忙碌着，出渣车、材料运输车等超1000车次往返其中，每天750多人进出施工。随着施工进度动态调整，导致洞内运输路线变得更加复杂。
智慧化成为“最优解”。在隧道进出口端均设置数字化监控指挥中心，偌大的显示屏上，当前施工人数、洞内车辆、所处位置一目了然。“我们搭建的这套智能交通调度系统，实现了对洞内车辆和所有设备的定位，通过实时控制中导洞和横通道交会处的红绿灯，提高洞内车辆通行效率。”乌尉5标项目总工程师黄登侠说，“针对施工人员，隧道电子门禁系统能精准了解其所处位置和施工进度，不仅能实时发布信息，一旦发生危险也能及时疏导。”
全套智能化机械化设备、复杂网络施工通风技术、深大竖井地面预注浆施工技术、隧道洞外超长距离水平定向钻地质勘察技术、横通道高效安全开挖施工技术……在天山胜利隧道的建设过程中，“新工艺”不断涌现，中交建设者们也在天山之上持续创造着中国奇迹。
来源
交通建设报
总承包分公司 | 一公局集团
二公局 | 中交天和
欢迎转载 注明出处
(中国交建)合规股票配资网上
发布于：北京市