中國中鐵隧道股份有限公司

引漢濟渭秦嶺輸水隧洞全線貫通

2月22日上午,全長98.3公里的引漢濟渭工程關鍵線路——秦嶺輸水隧洞全線貫通。秦嶺輸水隧洞是人類歷史上第一次從底部穿越秦嶺,陜南漢江流域的水資源將通過秦嶺隧洞引入關中地區,是陜西版的“南水北調”。

陜西省省長趙一德視頻連線出席貫通觀摩活動并宣布秦嶺輸水隧洞貫通

秦嶺輸水隧洞有多難?

中鐵隧道局集團承建的秦嶺隧洞嶺南TBM掘進段具有“三高兩強一長”的突出特點,即高圍巖強度、高石英含量、高溫濕、強巖爆、強涌水、長距離獨頭施工,是引漢濟渭工程全線巖爆最多、巖石強度最高、施工難度最大的一段“硬骨頭”。

秦嶺隧洞嶺南TBM掘進段位于陜西省寧陜縣的大山深處,施工內容包括長18.27公里的主洞和5.82公里的4號支洞,最大埋深達2012米。其中,主洞采用一臺直徑8.02米的敞開式硬巖掘進機(TBM)施工,連續皮帶機出渣。為解決TBM長距離出渣、通風及TBM第二掘進段運輸問題,中鐵隧道局集團采用“TBM+鉆爆法”結合施工,修建四號支洞斜井為 TBM檢修洞與主洞鉆爆接應段施工打開工作面。

從開工建設到貫通,秦嶺隧洞嶺南TBM掘進段始終在強巖爆、高硬巖、突涌水、高溫濕等極端復雜地質交織的艱難環境中推進。

秦嶺隧洞埋深1300~2012米,地應力超過60兆帕,巖爆段占施工總長度的70%。掘進過程中,嶺南TBM掘進段共發生巖爆段落2056段,影響段落長度8586.8米,其中強巖爆4973.9米。巖爆崩落彈射石塊威脅作業人員安全、砸壞機械設備和支護體系,作業人員不得不在相對濕度達90%、體表溫度達40℃的高溫濕環境下頭戴鋼盔、身穿防護服,冒著生命危險清理巖爆飛石。

以石英巖、花崗巖、閃長巖為主的地層是TBM掘進的“天敵”,巖石平均抗壓強度達194兆帕,最高達317兆帕,石英含量超過65%。巖石強度高、耐磨值大,刀具消耗量達到0.7把/米,掘進速度極低、刀具消耗量極大是影響TBM快速掘進的核心問題。

自TBM試掘進以來,隧洞先后發生9次較大集中涌水,尤其是2016年2月28日掌子面突涌水單點單次涌水量超過20000m3/d,已掘進段涌水量最高達46000 m3/d,達到標段設計最大涌水量3.76倍,中鐵隧道局組織千人搶險突擊隊,歷時75天才成功脫險。

引漢濟渭有多重要?

自上世紀八九十年代以來,受氣候變化、經濟發展、人口增長等綜合因素作用,關中城市群飽受“水荒”折磨。陜西地跨黃河長江兩大流域,但水資源分布極不均衡。秦嶺以南屬長江流域,水源豐盈,占全省總量71%的水資源;秦嶺以北屬黃河流域,沿線城市、工廠、人口密集,卻僅占全省總量29%的水資源,水資源短缺的矛盾成為制約陜西省經濟社會發展的重要因素。

引漢濟渭工程是“十三五”期間國務院要求加快推進建設的172項重大水利工程中的十大標志性工程之一,也是陜西省有史以來最大的跨流域調水工程,是陜西版的“南水北調”。工程在解決近期關中缺水問題的同時,也將是近、中期解決陜北能源化工基地用水需求的重要前提,是實現全省水資源優化配置的關鍵性工程。

引漢濟渭跨越黃河、長江兩大流域,橫穿秦嶺,分為調水和輸配水兩大部分。調水工程由黃金峽水利樞紐、三河口水利樞紐和秦嶺輸水隧洞三部分組成。輸配水工程由黃池溝配水樞紐、輸水南北干線及23條支線組成。其中,秦嶺輸水隧洞打破中國南北地理分界線的阻隔,實現了長江與黃河“牽手”。

引漢濟渭工程建成后,每年將有約15億立方米的漢江水通過秦嶺輸水隧洞源源不斷輸入陜西關中地區,可滿足西安、咸陽、渭南、楊凌4個重點城市,西咸新區的5個新城,興平、武功、三原等11個縣級城市及渭北工業區的用水需要,為1411萬人提供生產生活用水,對于優化陜西省水資源配置,統籌關中陜北用水,完善國家水網,維護渭河流域生態環境健康,支撐全省經濟追趕超越發展具有重要促進作用。

中鐵隧道局為什么行?

中國工程院王思敬院士在秦嶺隧洞TBM掌子面調研時感嘆:“秦嶺輸水隧洞工程在超長隧洞中掘進,遇到硬巖,巖爆,涌水災害的一種,都是天大的困難,這多種地質的疊加,難度國內難罕見,遠遠超出歐洲阿爾卑斯山,工程建成后會讓世界重新認識秦嶺的地質構造”。

引漢濟渭秦嶺輸水隧洞建設歷時13年,中鐵隧道局直面極端地質環境的挑戰,推動中國長大TBM隧道施工技術邁上了新的臺階,也讓行業重新認識了中鐵隧道局的專業實力。

中鐵隧道局引漢濟渭秦嶺隧洞嶺南段項目部以TBM設備管理為龍頭,開展極端地質條件下的掘進技術攻關,在TBM設備及刀具選型、改良,巖爆治理,隧洞長距離出渣、運輸、通風,長距離超硬巖地層掘進,涌水治理,山區復雜地形長距離測量精度控制等技術難題上累積了一系列成功經驗。

項目獲得發明專利3項,實用新型專利2項,著有《TBM卡機脫困及高效掘進》專注一部,《深埋隧洞TBM反坡掘進突涌水處治施工工法》《鉆爆法隧道巖爆段安全快速施工工法》被評為河南省工法,《敞開式TBM安全通過巖爆地段施工工法高壓富水隧洞硬巖裂隙地層徑向注漿堵水施工工法》《高磨蝕深埋硬巖地層TBM施工工法》通過中國中鐵工法,參與完成的《引漢濟渭隧洞施工巖爆預警與防治》成果獲“第十二屆中國巖石力學與工程學會科學技術獎(科學技術進步獎)一等獎,《高磨蝕深埋地層刀具磨損研究》獲中國鐵路總公司科技進步獎一等獎,參與了《大埋深隧洞圍巖大變形及巖爆預測與防控技術》等多項長大隧道施工技術科研課題研究,項目部榮獲 “全國青年文明號”等多項榮譽。

自上世紀90年代在國內首次引入硬巖掘進機(TBM)修建西康鐵路秦嶺隧道開始,中鐵隧道局引領了中國隧道施工技術進入了盾構/TBM時代,TBM廣泛應用于用于大型引水工程、穿山隧道、煤礦深層巷道等長大隧(巷)道施工中。尤其是在水工隧洞方面,中鐵隧道局在遼寧大伙房輸水隧洞、青海引大濟湟工程、吉林引松供水工程、甘肅引洮供水工程、陜西引紅濟石工程、內蒙古引綽濟遼工程、珠三角水資源配置工程、滇中引水等重難點水工隧洞項目建設過程中承擔了多個急難險重標段的施工任務,創造并保持著月掘進1868米的世界紀錄、單日掘進101.12米的全國記錄,為區域水資源均衡供應、經濟社會發展、民生福祉改善做出了重要貢獻。(作者:吳傳林  葉立鵬)

最近更新
瀏覽量排行

關于我們 | 新聞中心 | 項目中心 | 法律聲明 | 聯系我們

zszz@cnteg.com| 豫IPC備11007972號 | 0371-67283800

河南省鄭州高新科技開發區科學大道99號

中國中鐵隧道股份有限公司新聞中心 ? 2018-2020 版權所有

亚洲中文字幕无码MV