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核心提示: 到2019年底,中国铁路营业总里程13.9万公里,但在广袤的川西地区,却没有一寸铁路。在建的成兰铁路将结束这个历史。 作为中国最难的在建铁路,成兰铁路正顽强地在四川境内

到2019年底,中国铁路营业总里程13.9万公里,但在广袤的川西地区,却没有一寸铁路。在建的成兰铁路将结束这个历史。

作为中国最难的在建铁路,成兰铁路正顽强地在四川境内向北挺进。这条铁路建设为啥这么难?刚刚贯通的茂县隧道,是个最佳“样本”。

克难之法1

动物脊柱给灵感,500米隧道分成34个短节,应对地震错动

成兰铁路先行开工的成都至川主寺(黄胜关)段全长约275公里,其中隧道就有17座,平均里程10.2公里。长仅9.9公里的茂县隧道,里程数还不到平均数,但却是全线重难点工程。为什么?

对建设者来说,穿越龙门山活动断裂带,不仅要考虑施工时顺利通过,也要考虑运营后的安全,即便发生地震,也不会破坏隧道结构,便于快速修复。可隧道穿山而过,若山体错位,隧道势必相应断裂。难题如何破?“动物的脊柱由一段段组成,互相铰接,又能错位,它还是中空的,保护了脊髓。”设计师“脑洞大开”,仿照动物的脊柱,根据断裂带错动的概率,将500米断裂带核心段落分成了34个“短节”分别建设,各“短节”间留15厘米的变形缝,并用特殊的止水带进行铰接。

要保持隧道结构不变,还需给“短节”留够可能错位空间。因此,茂县隧道的断面较一般单线铁路隧道的断面,要“大”6%左右。

如何应对软岩大变形?施工工艺进行了创新。“天下武功,唯快不破。”建设者争分夺秒,快速挖掘、快速支护、快速锚固、快速注浆,抢在软岩变形前,给山体注入混凝土增强岩体强度,从而达到稳固的目的。

克难之法2

最多时一天抽水20个游泳池,9公里隧道换了7种开挖工法

其他铁路建设中常遇到的突泥、涌水,在茂县隧道虽不是最大难题,但也给建设带来不小挑战。

2015年6月,隧道在建设中忽然出现了涌水,含着泥沙的水从正在掘进的掌子面渗出,源源不断。“最初20天,天天都在打仗。”侯国强回忆。上抽水泵、接抽水管,直到建成一条从掌子面到2公里外、160米高排水的管道,建设才又重新推进。此后900多天,抽水泵每天24小时不间断抽水,最多时一天抽水3万立方米,相当于20个标准游泳池水量。水中有泥沙,水泵使用一段时间就要更新,几年下来,更换的水泵有400来台,堆成了一座小山。

走进已经贯通的茂县隧道,可以看到,内部结构很复杂:隧道进口紧接茂县车站,有三条铁路线,进洞后短短1.2公里,经历了三线变两线、单洞变双洞的变化。隧道三线的断面面积有261平方米,单洞变双洞时最大截面320平方米,是普通单线隧道截面的4倍,而单洞断面面积仅80平方米,在1200米的距离中断面面积逐渐缩小,共经10次变化,这在铁路建设中极其罕见。

结构复杂、肤质复杂,为此,中铁十七局频繁转换开挖工法,达到了7种;高峰时段,作业掌子面多达17个。为确保设计措施落实到位,提高施工效率,建设者还专门配置了三臂凿岩台车、锚杆台车等隧道施工专业设备,关键的工序高度机械化,保障了施工的安全和质量。

克难之法3

开建275公里均为试验段,这在中国铁路史上绝无仅有

开建275公里均为试验段,这在中国铁路史上绝无仅有。究其原因,还是在于成兰铁路建设太难。它穿越龙门山、西秦岭地震活动构造区大大小小的断裂带,是国内首条穿越南北地震带的铁路,被业内称作“有史以来地质条件最为复杂的路线”。1970年建成的成昆铁路,路经之处被称作“地质博物馆”,它的建成被视作穿越了“生命禁区”。而相较于成昆铁路,成兰铁路之“难”有过之而无不及。

但它又不能不建。作为中国西部铁路网的重要组成部分,成兰铁路不仅将结束川西地区无铁路的历史,打通约束四川藏族、羌族集中居住区的交通桎梏,也是联系西南与西北两大区域的纽带,对进一步扩大西部大开发具有重要意义。

可喜的是,经过多年建设,成兰铁路试验专题逐步取得成效,多项难题正在破解。成兰铁路公司成兰指挥部副指挥长刘善忠介绍,目前,成兰铁路桥梁和路基工程已完成99%,隧道工程已完成94%,无砟轨道、站房及站后四电工程已全面展开施工。据川报观察

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