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“千层酥”里打通6000米长隧道 汉十高铁创下多个全国首例

日期: 2019-11-27 07:41:00      来源: 十堰晚报

  汉十高铁沿线地质条件复杂多变,从东向西分别经过江汉冲积平原区、随应丘陵区、汉江冲积平原区和武当山低山区4个地貌单元,穿越采空区、顺层、滑坡、坍塌、危岩落石、堆积体等不良地质地带,地势起伏相对高差达200至300米,桥隧比例高达68%。
  全长399公里的汉十高铁,从开工到正式运营只用了4年时间。在这4年间,高铁建设者攻坚克难,曾创造多项全国首例。
 
 
  2019年5月11日,航拍汉十高铁武当山隧道群。汉十高铁穿越武当山风景区时,在山体中连续打通3条隧道,组成一个少见的隧道群。 图/记者 朱江
 
  “千层酥”里打通6000米长隧道
  2018年4月11日,位于丹江口市土关垭镇境内的汉十高铁四方山隧道顺利贯通。据了解,全长6130米的四方山隧道是汉十高铁成功贯通的首条6000米以上的隧道,同时也是汉十高铁全线难度最大的重点工程之一。
  2016年1月1日,四方山隧道正式开工。该隧道从进口和出口两个作业面对向掘进。2016年6月4日,通过开挖斜井,790米斜井与隧道正洞贯通。随后,施工方在进出口方向增加了两个施工作业面,四方山隧道步入4个作业面同时施工的“快车道”。
  据了解,四方山隧道建设历经27个月、800多个日夜的更替,中铁隧道局集团2000余名建设者克服了地质条件差、天气环境多变等多种不利因素,加班加点、科学施工,最终保证了隧道的安全、顺利贯通。
  十堰属于典型的山区地形,汉十高铁十堰段的桥梁和隧道比例较高,不少隧道都要在多座山脉中穿过。加上十堰山体的地质条件复杂,在前期勘探和后期开掘过程中,岩层变化等问题成为建设者关注的重点,也为施工增加了难度。
  四方山隧道也不例外。在掘进过程中,隧道洞身穿越了6条断层破碎带和3条韧性剪切带,其中等级较差的四级、五级围岩,占总隧道长度的95%左右。特别是出口段的地质条件脆弱,开挖后一见风就成粉末状,如果爆破施工,会影响岩体内部结构,造成洞身沉降,产生安全隐患。
  对于等级这么低的围岩,施工人员形象地说,他们就像在“千层酥”中打洞,只能一层一层地拨开后慢慢掘进。为克服这一困难,项目部采用了从德国进口的铣挖机一点点掘进。不仅如此,四方山隧道线路中,有80米长的隧道下穿金鸡庙水库,隧道顶部距离水库底部最小距离仅有3米。这个距离仅有一层楼的高度,相当于隧道头顶一个大水缸,一旦打漏,后果不堪设想。
  更为特别的是,四方山隧道还下穿连接丹江口城区至土关垭的丹土一级公路,隧道拱顶距离丹土一级路的路面仅20米,既要保证路面安全,又不能影响施工进度,其施工难度在全国山岭高铁隧道建设中实属罕见。施工人员在掘进过程中,一直对路面的高度等多项参数进行24小时监控,下穿过程中确保了丹土一级路路面的零沉降,顺利完成隧道掘进中的难点。
  为破解四方山隧道的种种施工难题,建设方组织设计、施工、监理单位不断探索创新、强化科技攻关,多次组织专家组现场指导,还邀请了中国勘察设计大师史玉新及多名专家现场踏勘并研讨论证,制订施工方案。
  中铁隧道局集团发挥专业技术优势,通过不断克服重点难点,根据实际情况调整施工方案,才最终保证了汉十高铁四方山隧道的顺利贯通。
 
  跨越丹江口水库大桥桩基打入河底25米深处
  全长1.74公里的浪河特大桥,要跨越汉十高速公路和浪河流域航道,是汉十高铁十堰段内跨度最大的桥梁。
  浪河特大桥共有46个桥墩,其中大部分建在水中。“水中建桥墩,基础很重要。”中铁七局三标二工区的技术总工高兵介绍,第一个桥墩的桩基2015年12月开钻。按照施工设计,建设一个桥墩,需要通过打桩平台在河底开钻12根桩基。一根桩基直径2.5米,从河底向下钻挖25米,7至10天才能完成一根桩基的驻桩。12根桩基完成后,四周再进行围堰施工,即约400平方米的围堰竖直地“插”在河底下4米深处。4个围堰将桩基包围,然后封底形成一个没有盖子的“盒子”,再把“盒子”中的水抽干,开始建设施工平台。
  技术人员介绍,浪河底部地质复杂,岩层强度高,钻头磨损严重,打桩和设置围堰花费了大量时间。
  浪河特大桥的46个桥墩在水面依次排开,最高的12号桥墩达到48米,所有桥墩平均高度将近40米。技术人员介绍,一个桥墩至少需要浇筑4800立方米混凝土。如果用这些混凝土浇筑10厘米厚的平面,面积接近半个篮球场大小。桥墩之间的最大主跨达135米,并且横跨浪河的主航道和汉十高速公路之上。
  据介绍,高铁的桥梁十分坚固,厚度达10余米,其中一个连续梁的梁体就重达3.2万吨。一辆混凝土罐车的载重量为12吨,按此计算,一个连续梁的重量就相当于2666辆混凝土罐车的载重量。
 
  全国高铁建设史上首例三墩转体桥精准对接
  2017年11月7日,由中铁七局集团有限公司四公司承建的汉十高铁丁家营跨襄渝铁路特大桥,44号、45号、46号墩连续梁分别逆时针转动30°、30°、35°,总耗时270分钟,空中实现精准对接。
  据了解,三墩转体连续梁施工在国内高铁建设中尚属首次。该桥位于丹江口市丁家营镇,跨越襄渝铁路上行线和下行线,是国铁繁忙干线,平均每5至10分钟就有一趟列车通过,建设单位采用“先建后转”方式,确保铁路运营安全畅通。
  汉十高铁丁家营跨襄渝铁路特大桥,全长1638.42米。其中,44号墩、45号墩、46号墩连续梁跨越襄渝上行线和下行线,单个转体段长度达70米。 由于襄渝铁路线运营非常繁忙,平均5—10分钟就有一趟列车通过,为确保铁路运营安全,建设者采用“先建后转”方式进行施工。
  45号桥墩高28米,相当于九层楼的高度,自身重量近6000吨。现场技术人员介绍,实现转体主要在桥墩的底部,就像是两个环环相扣的磨盘,在磨盘周围还有支撑圈,来维持整个墩身平衡,然后通过两条钢索的反向拉力实现桥体转身。
  在钢索的拉伸下,历时半个小时,高达28米的45号桥墩缓慢转体30°。
  7日7时和13时30分,44号桥墩和46号桥墩陆续成功转体30°、35°。最后,三墩连续梁在空中实现完美对接。
  2017年11月7日16时,3个桥墩转体完成后,襄渝线恢复正常通行。(记者 何利)

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