秦岭隧道——中国铁路首次使用掘进机施工的隧道

如题所述

穿越秦岭的里程碑:中国铁路掘进机施工的开创之作


在中国的中部大地上,秦岭山脉犹如一道天然的屏障,横亘东西,绵延1500余公里。在这片历史与自然交织的壮丽画卷中,藏着两个非凡的地下世界——西安至安康铁路的秦岭I线和秦岭Ⅱ线隧道,它们并肩潜藏于秦岭山脉1600米的深邃之中,共同构筑了中国铁路史上的一项里程碑工程。这两大隧道位于陕西省长安区和商洛市柞水县,跨越青岔站与营盘站之间,它们的总称——秦岭隧道,曾是中国最长的铁路隧道,全球单线山岭隧道中的佼佼者,位居第六。


秦岭I、Ⅱ线隧道的设计巧妙,中线间距仅为30米,两条隧道的线路坡度呈现出独特的节奏。进口处,列车以11‰的上坡缓缓入洞,随后逐渐下坡至3‰,除了出口处120米的曲线设计,其余大部分都保持着直线的精准。这样的布局,体现了工程师们的精密计算和对地形的巧妙利用。


然而,工程的挑战同样艰巨。秦岭深处,山高谷深,部分地段埋深超过1000米,最深处甚至达到1600米。隧道穿越的岩层主要由混合片麻岩和混合花岗岩构成,地质复杂,地质灾害如高地应力、岩爆、突发涌水、地热、断层和局部围岩失稳等问题层出不穷。面对这些技术难题,秦岭隧道首次采用了TBM(隧道掘进机)这一前沿技术,标志着我国铁路隧道施工技术的重大飞跃。


秦岭I线隧道作为我国铁路首例全断面TBM开挖项目,引入了德国维尔特公司的开敞式掘进机,这台庞然大物长达256米,重达1750吨,其主机更是长达23米,重达780吨。刀盘直径8.8米,搭载73把锋利的刀具,全部由计算机精确监控,TBM的引入不仅大大提高了施工效率,还在19个月的掘进中创造了国内铁路隧道使用TBM的最高月进度记录,无人伤亡的安全生产业绩更是罕见。


秦岭隧道的建设并非止步于TBM的创新。它在国内首次增加了地质工作子阶段,确保了地质勘探的深度和广度,地质预报的准确性超越了同类项目。它还是中国首个运用GPS进行控制测量的隧道,贯通精度独步国内长隧道。此外,秦岭隧道的弹性支承块式整体道床和无缝线路铺设,以及圆形断面复合式衬砌和喷钢纤维混凝土永久衬砌等技术革新,都刷新了国内铁路隧道施工的诸多纪录。


在通风和排水方面,秦岭Ⅱ线隧道的大断面导坑施工中,创新的通风方式和大功率轴流通风机技术,使得7320米的独头通风成为可能,不仅保障了施工人员的安全,也开创了国内最长独头施工通风距离的新纪录。在面对涌水挑战时,施工团队更是展现出了卓越的应对能力,实现了5.8公里长距离反坡排水,再次刷新了国内施工记录。


秦岭隧道的建成,不仅标志着中国铁路隧道技术的飞跃,也证明了我国在隧道工程建设上的实力和创新精神,它是中国铁路建设史上的一座丰碑,预示着我国铁路隧道工程技术已步入世界先进国家的行列。每一项技术突破,都凝结着工程师们的辛勤汗水和智慧,成为了中国铁路发展史上的重要篇章。

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