孔內成像儀助力大柱山隧道解決技術難題
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。為了預知隧道前方圍巖情況，中鐵一局四公司引入“孔內成像儀”，成功解決技術難題。
5月下旬，記者來到施工中的大理—瑞麗鐵路大柱山隧道，發現實現這一高難度工程，靠的是各種有想象力的技術創新。
“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。”大瑞鐵路業主代表曾勁說。
項目總工劉昕華說，橫斷山脈位于兩大地殼板塊交接處，號稱世界地質博物館;大柱山隧道一路穿過30多種巖石，有形成于二疊紀的古老巖石，也有全新世的沉積巖石。一路上，施工者要應付6個斷層;在最難的燕子窩斷層，26個月施工隊只掘進了156米。
中鐵一局四公司大柱山隧道施工隊迄今已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，巨大的地應力曾經扭彎幾十條支撐隧道的工字鋼成麻花。地應力還會壓裂巖石，射出子彈一樣的碎片。隧道施工隊最盼望的，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。
為了預知前方圍巖情況，中鐵一局四公司發明了一種高效率的技術。項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“孔內成像儀”，就像醫院里常用的內窺鏡。
在巖壁上鉆好了洞，長長的纜線就可以頂著攝像頭插進去，只要洞里涌出的水壓力別太大。屏幕上顯示孔內一路上清晰的圖像，就好像胃鏡顯示出消化道的實景。“這一段圍巖情況不錯，”技術人員指點著屏幕，“這里的空穴是出水點，我們可能鉆到了一道水路。”
張斌說，他們在隧道工程中發明的這一辦法，迅速在全國推廣。當初儀器10萬元一套，現在降到二三萬元。
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“獨頭掘進”——從出口和入口挖，而不能從中間挖井下去增加工作面。它的獨頭掘進距離也創造了世界紀錄。為了給隧道深處供氧，項目建造了強勁的新式通風系統。
為了將劃船才能進入的透水現場的水排干，項目組裝了一套高效率水泵逐級抽水，相當于將一個湖泊移到了百米樓頂。
放在20年前，這樣的項目想都不敢想。”中鐵一局四公司紀委書記游宏生說，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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