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施工技术

啃下这块硬骨头 吐库二线控制工程天山隧道建设纪实

来源:新疆日报 作者: 点击率:2425 发布时间:2009年10月23日 字号:T|T

新疆最长的铁路隧道--全长近22.5公里的中天山隧道正在加紧开凿。这条隧道打通后,新建的吐(鲁番)库(尔勒)铁路二线将比1984年投入运营的乌鲁木齐至库尔勒铁路既有线缩短123公里,坡度也由原来的22‰降低到13‰。

罕见的硬骨头

记者从位于和硕县的中天山隧道出口处随缓缓行进的被称为"小火车"的作业车向隧道深处进入,车轮与铁轨的摩擦声在空旷的隧道里回荡,扑面而来的是愈来愈潮湿阴冷的空气。接近作业面时,豆大的"雨滴"从"天"而降,转瞬间,"雨滴"变为"瀑布",穿着雨衣和深革幼胶鞋的中铁隧道局施工人员顶着"大雨"用传统的钻爆法向前掘进了3600多米。在他们近旁的另一条隧道里,中铁十八局的职工也采用同样施工方法在"雨"中作业。

此后记者又从位于托克逊县的中天山隧道进口处乘"小火车"进入大山腹中,担负由北向南掘进任务的牞是从德国进口的直径8.8米、长210米的隧道掘进机牞铁路建设业界把这一庞然大物称之为TBM。"小火车"把我们拉到距洞口6550米处的TBM旁,我们在掘进工作面目睹了它的工作状况。

隧道进口与出口直线距离22.467公里,但乘车在两个工地间奔波却要绕行数百公里。中天山隧道是吐库铁路二线的控制性工程牞其长度超过秦岭、乌鞘岭隧道,是目前国内营运和在建的第三铁路长隧。相邻的两条隧道牞分别由中铁隧道局和中铁十八局采用不同方式从南北两头向中部掘进。隧道地质条件复杂,其间穿过3条区域性大断裂和8条次级断裂,存在突水的可能性大。隧道至山顶的最高处(埋深)达1700米,其中埋深大于1500米的有十余公里。

"这是一块硬骨头!"中铁隧道局南疆铁路吐库二线中天山隧道进口右线党工委副书记、副指挥长陈文忠,为中天山隧道下了这样的定义。陈文忠在全国各地打过隧道,可谓是"资深隧道人"。

如果说其他工程的难度大都出现在开工之日或开工之后,那么中天山隧道的建设者则在开工一年前就领略其难了。

中天山隧道进口的左、右线,分别由中铁十八局和中铁隧道局用TBM隧道掘进机施工。TBM的来头不小---它是当今世界上长大隧道施工最先进、最安全的综合性机械设备,代表着世界隧道施工技术的最高水平。

自在秦岭、乌鞘岭、大瑶山等长大隧道施工中立下汗马功劳后,一时没有用武之地的TBM已"休假"几年,很多密封件失效,零部件老化生锈,一批技术骨干也被分散到其他项目部。一位德国专家断言:"中国人想把一堆废铁再利用起来打隧道,真是天方夜谭!"

攻关何惧难

困难挡不住中铁隧道局和中铁十八局这两支隧道劲旅。他们从全集团抽调精兵强将、聘请国内外专家把关、用国产化零配件替代等办法,半年多时间完成了外国专家认为"不可能完成的任务",把由2万多个零部件组成的设备重新检修组装并调试成功。

要把单机重1200多吨的TBM分别从陕西、河南安全运到新疆天山深处的托克逊县乌苏通沟工地,对施工单位又是一次考验。下面几个数据足见其艰难程度:每台设备拆开分装了146个集装箱,日夜兼程半个多月才到达工地,沿途对20多个宽度高度不够的公路收费站进行拆建,单台单程运输费用在 1300万元左右……

此外,为了给这两台设备和工地的生产生活提供电源,中国铁路通信信号集团公司的施工人员采用车拉人抬马拽等土洋办法,在托克逊县城至乌苏通沟间架设了一条近70公里的电力线路。记者没能看到当时的施工场面,但从线路经过之处的戈壁荒滩、高山峡谷和左拐右弯的河流,便知这项工程的艰难。

万事俱备后,2007年11月1日中天山隧道掘进正式开始,而从这时起,更大的困难又陆续纠缠上他们。

根据施工资料统计,TBM的月平均进度为330米至340米,但中天山隧道的工期只有46个月,平均月进度必须达到500米以上,压力很大。
今年3月9日,施工人员在检修TBM时发现刀盘轴承漏油,如果不及时修理,不仅齿轮油浪费惊人,而且严重影响刀盘轴承使用寿命,一旦刀盘轴承不能正常运转,整套TBM就等于一堆废铁。

按照常规,修理刀盘轴承要用大型龙门吊将重达100多吨的刀盘固定,然后退出轴承维修。可是在已掘进几公里深的隧道里,哪有龙门吊的容身之处?把TBM从几公里深的隧道退出来维修也不可能,因为TBM一旦开始掘进,就是过河的卒子,只许前进不能后退。

中铁十八局指挥长黄明普、党委书记陈华东带领专家小组进驻中天山隧道施工现场,与技术人员一起研究解决办法,最后决定在隧道洞壁顶部打固定锚杆,然后把刀盘焊接在锚杆上,主机后退为主轴承检修腾出空间。经过10天抢修,漏油问题解决了。然后推进轴承与刀盘对接,64个螺栓与螺孔完美结合!

TBM掘进停机时,刀盘的温度在60℃至70℃,站在刀盘后面就有被烘烤的感觉。一旦刀具出现问题,保养班人员就要钻进刀盘内更换刀具。从刀盘里出来的人都像是洗了一次桑拿,而更换刀具有时一天要好几次。

今年8月1日,承担隧道右线施工的中铁隧道局的TBM在掘进中因地质情况突变导致停机。检查刀盘发现护盾被石块卡住。施工人员凭借双手把石块从2米长的护盾下一点点掏出来。

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