逢山开路,遇水架桥。在我国西南的横断山脉,全长34.5公里的高黎贡山隧道建设已经进入第九个年头,它的进展直接关系到大瑞铁路的全线开通。这个春节,仍有很多建设者坚守一线。近日高黎贡山隧道取得重大进展,开挖过半!
高黎贡山隧道位于中国云南省保山市,是大瑞铁路上的一条隧道,是世界第七长大隧道、亚洲最长铁路山岭隧道、中国最长铁路隧道。高黎贡山隧道全长 34.5公里。大瑞铁路,起于大理,止于瑞丽,设计时速仅140公里,全长330公里。
眼下,高黎贡山隧道开挖过半,一段长达3300米的大规模高压富水破碎带等特殊地质,让专为高黎贡山隧道量身定制的掘进机“彩云号”也无法正常掘进。
中铁隧道局大瑞铁路项目二分部经理 马亮:你看这个石头,一捏全碎,遇水之后软化成泥。
高黎贡山隧道是大理至瑞丽铁路重点控制性工程,位于喜马拉雅地震带,是我国第一条横穿横断山脉的铁路隧道,一共穿越19条断层破碎带,埋深达到1100多米,有“三高四活跃”的地质特征,几乎囊括了隧道建设可能遇到的所有不良地质和重大风险,被称为“世界上最难修的铁路隧道”,堪称铁路建设史上的“地质博物馆”。
高黎贡山隧道地处怒江、龙川江之间,线路所经山高谷深,施工环境极为恶劣。隧道地质具有高地热、高地应力、高地震烈度;活跃的新构造运动、活跃的地热水环境、活跃的外动力地质条件、活跃的岸坡浅表改造过程等“三高四活跃”特征。地层种类高达18种,穿越19条活动断裂带,地质情况复杂属全国罕见。囊括隧道施工所有不良地质和重大风险,施工难度在世界隧道修建史上首屈一指。
中铁隧道局集团大瑞铁路工程项目经理部总工郑孝福介绍:“业界专家一致认为,大瑞铁路是目前国内艰险山区地形地质条件最为复杂的一条线路,而高黎贡山隧道是本线艰险中的艰险,施工难度在目前世界隧道工程领域首屈一指。”
在施工过程中,建设者时刻面临着大涌水、高地温、大变形、易坍塌等一系列重大风险和重重考验,仅高黎贡山隧道斜井,每天涌水量达3.3万立方米,可填满17.5个标准游泳池。受高地温影响,涌水水温平均38摄氏度,最高达42摄氏度,洞内平均湿度96%。
最困难的时候每天只能掘进零点几米。此外,受极高地应力的影响,往往在前方支护以后,第二天就会出现拱架、喷射混凝土脱落,还有拱架的扭曲、大变形。
针对大变形,建设者采取优化施工方案、调整支护参数、径向注浆、改变隧道结构曲率等多种措施,千方百计进行控制。科学制定抽排水施工方案,利用多台10000千伏抽水设备反坡抽排水等措施,控制大涌水。加大通风量、局部高温涌水段注浆封堵,并采购全进口大功率风机以及2台450千瓦大功率机械制冷设备,加上冰块降温等多种措施,有效解决掌子面降温问题。
从2014年12月29日正式开工,1000余名施工人员轮流交替、夜以继日,16个作业面同时展开施工,艰难地穿越横断山脉,创造着一个又一个奇迹。
2023年春节,隧道的建设者随时在研究优化施工方案。中铁二院大瑞铁路配合施工项目部隧道专业设计负责人 王唤龙:在南北宽74公里,东西长51公里的这么一个范围之内,我们总共选择了1032公里的铁路线系统地分析和研究,对比了24条穿越高黎贡山的综合方案。
二十四选一,最终选定的这条线路依然困难重重。建设者不断创新,用26项发明专利和多项新工法在困难中掘进。
云桂铁路云南有限公司大瑞铁路指挥部副指挥长 桂林岗:保山到瑞丽其它的21座隧道,都已经全线贯通了,桥梁路基主体的工程基本已经完工,已经进入架梁和铺轨的阶段。
大瑞铁路采取分段开通模式。经过建设者14年的艰苦奋斗,大理至保山段于2022年7月22日开通运营,保山地区结束不通火车的历史。而在保山至瑞丽段,数千名建设者仍在接续奋战,高黎贡山隧道便是其中的咽喉控制性工程。
全长330公里的大瑞铁路是中缅国际铁路的重要组成部分。去年7月,云南大理至保山段开通运营,这对于从事中缅国际物流业的赵大为来说是件喜事,公司的货物经瑞丽口岸入境后,到保山西站可以搭上铁路货运专列发送到全国各地,成本一下就降低不少。赵大为更期待的,还是大瑞铁路保山至瑞丽段能早日通车,这样物流成本可以再节约一半。
云南某物流有限公司总经理 赵大为:我们公司今年货物运输体量为50万吨左右,如果货物能够从瑞丽直接通过铁路发运,预计每吨成本能节省40元左右,并且铁路运输能够大大提高大宗货物的运输能力。
建设进展
2015年底,大瑞铁路控制性工程,全长34.538公里的高黎贡山隧道开工建设。
2020年5月工人穿防水衣、耐高温在高黎贡山隧道竖井施工。
2017年11月24日,国外老牌掘进机“罗宾斯”进入导洞施工,盾构机直径6.39米,施工难度更低,截至2018年4月22日累计掘进了943米,中间“卡壳”两次,每次都要停工20天以上。
2018年2月1日,中国自主研发的“彩云号”硬岩掘进机在主洞始发,截至2018年4月22日,已挺进583米,从未停机。
2018年5月28日,在掘进突破1000米后,“彩云号”运转状态良好,各项技术指标正常。
2019年9月27日,在建大(理)瑞(丽)铁路高黎贡山隧道1号竖井完成掘砌,井深达到地面以下762.59米,打破了中国铁路隧道竖井最深纪录,而这个纪录是在大量涌水情况下创造。
“彩云号”“彩云1号”2台我国自主研制的硬岩掘进机在高黎贡山隧道陆续投入使用,效率是常规隧道施工方法的6至8倍。截至2018年12月,高黎贡山隧道出口正洞掘进超过3000米,其中“彩云号”掘进超过2200米。
2020年5月20日,大瑞铁路高黎贡山隧道2号竖井副井掘进到底,深度640.36米。
至2022年7月初,高黎贡山隧道正洞掘进共完成16.71公里,占正洞隧道总长34.538公里的 48.4%。
2022年8月,大瑞铁路大理至保山段已实现通车。位于保山至瑞丽段的高黎贡山隧道正洞施工累计16.7公里,工程进度近半。
2022年,在云南龙陵县,世界上第一个穿越横断山脉的超级工程正在施工。大瑞铁路高黎贡山隧道,几乎囊括了所有不良地质和重大施工风险,也被称为“世界上最难修的隧道”。
2023年1月,高黎贡山隧道开挖过半。
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