北京青年報消息,110年前年,由詹天佑主持設計建成通車的京張鐵路,是中國人獨立自主修建的第一條鐵路,用“人”字形設計方案破解了巨大的施工難題。今天,新時代建設者踏著詹天佑的足跡,在京張高鐵的建設中,不斷刷新著新京張建設史上一個個不可能的紀錄。
京張高鐵正線全長174公里,支線崇禮鐵路全長53公里,在這兩條鐵路的建設中,曾有三條極難隧道擋在建設者的面前,今天,京張高鐵從隧道中飛馳而過,將曾經的難題遠遠拋在了身后。??
清華園隧道:下穿城市核心區 腹中的微創手術
清華園隧道是京張高鐵的控制性工程,也是全線唯一采用盾構法施工的隧道,清華園隧道總長度6.02公里,沿老京張鐵路線掘進,從位于西直門的北京北站引出后,從學苑南路南側入地,依次穿越北三環、知春路、北四環、成府路、清華東路后,于五環內出地面。
隧道開挖難度極大,它與正在運營的地鐵13號線并行,施工中,它要以5.4米凈距下穿正在運營的地鐵10號線,最小凈距3.4米側穿地鐵13號線,最小凈距0.8米上跨地鐵15號線,更要穿越北三環等7條主要市政道路及88條重要市政管線。6公里的隧道如在北京城核心區的腹中做著精準的微創手術,它是目前北京市最大直徑的盾構隧道,也是目前國內少有的位于城市核心區,穿越地層復雜、重要建(構)筑物眾多的高鐵單洞雙線大直徑高風險盾構隧道之一。
清華園隧道? 供圖/北京鐵路局
2017年11月6日,中鐵十四局承建的京張高鐵清華園隧道“天佑號”盾構機正式掘進。施工后每天以十幾米的掘進速度行進,施工中采用了全過程可視化監控平臺,實現了盾構掘進過程中的數字化模擬、盾構施工引起的地層及鄰近建構筑物實時預測預報技術、盾構隧道施工全過程的可視化動態管理技術。2018年11月20日清華園隧道在安全穿越北京市城市核心區后順利貫通。
新八達嶺隧道:三次穿越萬里長城? 要求“零沉降”
八達嶺隧道全長12.01千米,為京張高鐵正線第一長隧。隧道地處不良地質帶,隧道圍巖條件差,存在涌水、突泥等風險,屬極高風險隧道。除了自人風險,建設中,隧道還要穿越世界文化遺產——八達嶺長城核心區域,一處并行水關長城,兩次下穿八達嶺長城。在下穿老京張鐵路百年老站青龍橋車站時,其與青龍橋火車站的最小埋深僅有4米。鑒于對文物的嚴格保護,要求施工地表“零沉降”。
新八達嶺隧道? 供圖/北京鐵路局
面對這個幾乎不可能完成的任務,中鐵五局的建設者們在施工中運用各種新技術,攻堅克難。在大跨過渡段施工采用預應力錨桿、預應力錨索新施工,采用DFHZ開挖工法(即頂洞超前、分層下挖、核心預留、重點鎖定),還嘗試應用超大斷面變截面隧道二襯臺車設計、復雜洞室群地下車站施工組織優化、通風,以及納米噴射混凝土等新技術,攻克了隧道淺埋、涌水、長大隧道通風等技術難關,三次安全順利穿過了長城。?
新八達嶺隧道三臂臺車打鉆? 供圖/北京鐵路局
崇禮正盤臺隧道:通往冬奧鐵路線上的咽喉工程
正盤臺隧道全長12.974公里,是崇禮鐵路上最長的隧道,是絕對的咽喉工程。隧道位于張家口市宣化區和崇禮區交界處的群山里,形成于2億年前的火山巖,在漫長的地質構造中被反復擠壓、風化、侵蝕、水溶,變得極其破碎,巖性均勻性差。而且隧道還處于30‰的連續長大坡道內,且隧道下穿古長城,施工難度極大。
正盤臺隧道??
開挖后,正盤臺隧道日均涌水量達到14萬立方米,累計涌水量達到6000萬立方米,相當于5個西湖的水量,隧道里45臺大型抽水機不同的往外抽水,形成于2億年前的巖石,一碰就碎,大多得靠人工分步開挖,一天只能挖一兩米。正盤臺隧道開工后,中國中鐵隧道局集團項目部人員總數約為1500人后來增加到了3000余人,大舉增兵正盤臺隧道后,配備了9條機械化作業生產線,實現全機械化配套施工,除盾構機外,世界一流的隧道施工裝備,這里幾乎都有。超前地質鉆機可以精準探明前方十幾米處圍巖和含水情況;自動智能蒸養臺車能自動生成溫度曲線、報表;自動控制溫度、濕度,提升混凝土強度;還有智能襯砌模板臺車等。
2018年11月11日,崇禮鐵路正盤臺隧道順利貫通。2022年北京冬奧會開幕時,旅客乘坐列車只需3分鐘便可穿越近13公里的正盤臺隧道。
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