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2025-07-03 19:49:58 [休闲] 来源:光阴如箭网

  二衬台车在开展定位工作。地质刘 瑜摄

  操作员在指挥隧道内作业。博物刘 瑜摄

  工人在进行爆破钻孔作业。馆里工匠工程胡苗苗摄

  秦岭腹地,智能重云海苍茫。掘进绝活在层峦叠嶂之间,地质nba直播回放观看一座巨型隧道洞门如钢铁巨龙般昂首挺立——这便是博物今年4月11日贯通的新建陕西西安至湖北十堰高铁(以下简称“西十高铁”)控制性工程西岭隧道。

  作为西十高铁穿越秦岭山区最长的馆里工匠工程Ⅰ级高风险隧道,西岭隧道以±1.7毫米的智能重横向精度、±3.1毫米的掘进绝活纵向精度、±5.6毫米的地质高程精度贯通,标志着西十高铁建设取得了关键性进展,博物为后续无砟轨道施工奠定了坚实基础。馆里工匠工程

  打通双线36.115公里的智能重Ⅰ级高风险隧道

  创新应用,把岩层当“豆腐”切

  西岭隧道,掘进绝活位于陕西省商洛市商州区境内,地处秦岭低中山区,是西十高铁全线最长的Ⅰ级高风险隧道,创造了我国高铁Ⅰ级高风险隧道的最长施工纪录。

  “西岭隧道设计为双洞单线隧道,双线总长36.115公里,扣篮绝杀视频犹如‘地下长城’,需要采用4座斜井、20个工作面同时施工。这里的地质条件之复杂,堪称一座‘地质博物馆’。”中铁七局西十高铁3标二分部总工程师何心德介绍,“隧道穿越6类围岩、2处大型断层、8处褶皱、5公里的软岩大变形、10处洞身浅埋段,施工过程中,我们时刻面临着微瓦斯溢出、岩溶、突涌水、顺层坍塌等风险。”

  地质条件如此复杂,如何保证施工安全和质量?项目建设团队创新施工路径,采用了数字化施工体系,通过BIM建模和无人机倾斜摄影技术,捕捉野猫百发百中的方法构建了厘米级精度的数字隧道模型;投入智能衬砌台车、焊接机器人等智能装备,形成了全方位的机械化施工网络。

  尤其在浅埋段施工中,由于覆土薄、岩层变化频繁且结构复杂,团队采用配备智能压力传感系统的悬臂掘进机。“机械臂能实时感知岩层变化,自动调节掘进参数,不仅能将喷射混凝土超耗率降低40%,还能降低隧道坍塌风险。”何心德说,“这相当于把岩层当‘豆腐’切,在‘薄如蛋壳’的浅埋层实现‘零扰动施工’。”

  复杂的地质条件也为隧道通风制造了更多难题。“西岭隧道作为长大隧道,实现通风本就不易。”何心德指着3号斜井洞口的风机说,“经过走访调研和考察学习,我们决定根据不同施工阶段调整通风设计。”

  考虑到斜井长1.6公里,断面小,团队选择高效率的智能风机,配置低风阻的风袋,在通风距离大于1公里时,运行功率是普通风机的1/4,且噪声较小,不会影响正常施工过程中大家的交流。

  然而,斜井进入正洞施工后,转变为4个掌子面,也就是开挖坑道过程中不断向前推进的工作面。施工人员发现,若仍按原设计采用4台风机、布设4条风袋分别通风,通风管道会在这个斜井小断面辅助坑道占据过大的空间,导致施工机械设备难以通行。“那个时候,我先在隧道里仔细观察,然后回到办公室组织技术人员一起反复论证措施可行性,最后采用两台风机承担4个掌子面的施工通风,在斜井范围采用两条风袋,进入正洞再一分为二,借助流体力学理论建立模型对风量、风压进行检算,确保掌子面风量充足。”何心德至今记忆犹新。

  这样布设管道,通风、通行问题都解决了。为了确保通风效果,技术人员还专门组成课题小组,研究如何保证4个掌子面的回风,减小相互干扰,根据掌子面空气质量自动调节风量风压。目前,团队关于通风方面的研究已经形成2篇技术论文,并在行业核心期刊上发表,获得2项国家专利和1项陕西省省级工法。

  创造1/256800的相对闭合差

  精准监测,摸清岩层的“脾气”

  在复杂地质环境中解决掘进难题,为项目建设奠定了重要基础,而确保这条隧道在秦岭山脉深处实现高精度贯通,则对测量和控制技术提出了严苛的要求。

  团队采用了先进的断面扫描仪——3D激光扫描仪。以前的断面仪一次只能扫一个断面,用时10分钟;而3D激光扫描仪可以采集60米范围的断面数据,可按30厘米切取一个断面,取点间距20厘米,也只需要10分钟。这极大地提高了断面扫描效率,帮助施工人员掌握现场开挖情况,并能及时调整爆破参数,持续控制开挖掘进水平。

  “为了摸清岩层的‘脾气’,我们还构建了‘三位一体’智能探测体系。”项目工程部部长郑向南介绍,地质雷达与超前钻探组成“地质侦察兵”,像做“微创手术”一样取芯分析;运用TSP地震波法进行岩体“CT扫描”,预测断层参数指导支护设计;动态监测平台作为“智慧大脑”,在岩体完整性指数低于0.3或地下水流量突破10立方米/小时阈值时,会立即发出警报。

  2023年7月的一场暴雨,检验了这套系统的可靠性。隧道出口边坡突然发出2.3毫米/小时的位移警报,团队立即启动了由50台光栅水准仪组成的智能监测网。“过去遇到雨天,人工监测经常受限,仪器损坏也是常事。现在,即使0.1毫米的细微变形,也逃不过‘电子眼’的捕捉。”项目测量员李晓林轻点平板电脑,边坡的三维模型清晰呈现,每一处细微位移都被精准定位和记录。

  不仅如此,针对不同地质特性,团队研发实现了全站仪毫米级精度追踪变形动态、创新三台阶微震爆破工艺等差异化“诊疗方案”。在攻克3号、4号斜井小半径转弯测量难题时,团队更是创新采用“全导线网”方案——在隧道两侧交叉布设4组棱镜,让每个测点参与多个闭合环平差计算,用冗余观测“驯服”误差。

  2023年4月,团队首次在8号控制点进行实测。当计算结果从屏幕上跳出的那一刻,现场爆发出欢呼——相对闭合差达到惊人的1/256800!这项技术成果此后取得国家专利并获评省级工法,专家评审认为,该成果“开创了复杂线型隧道精准测量的新范式”。

  实现12分钟的紧急撤离

  紧密衔接,构成一张无形的“安全网”

  “突涌水!全员撤离!”2022年寒冬的一个深夜,3号斜井突然响起的警报声划破夜空。项目现场副经理孙建军回忆:“听见警报,我立即摁下了‘红色停止键’,应急照明瞬间把隧道点亮了,20名工人沿着墙上的荧光标识成功撤离,整个过程只花了12分钟。”人员撤离后,总排水能力达600立方米/小时的系统如同地下排水“大动脉”,将突发的涌水转化为可控水流,确保了隧道施工进度不受影响。

  惊心动魄的抢险背后,是团队“预防—预警—处置—恢复”全链条应急机制的成功实施。从发现险情到控制局面,每个环节都紧密衔接:每隔50米设置的应急照明设备指示了生命通道,200千瓦的发电机保障了排水动力,针对员工的定期演练提升了应急能力,而与地方医疗、消防部门建立的联动协议“双保险”,则为救援上了最后一道锁。

  “安全不是靠运气,而是靠体系。一个成熟的全链条应急机制,能构成一张无形的‘安全网’。”项目安全总监殷雨说。他身后的电子屏上,实时显示着隧道各段的监测数据,记录着这座“地质博物馆”每一寸空间的细微变化。

  夕阳下,商洛市杨峪河镇的村民们望着隧道口,聊了起来:“通车后,孙子去西安上学就方便多了”“村里的山货兴许能卖个好价钱”“真是不敢想啊,很多年前,我们去西安只能坐大巴车,翻山越岭,十几个小时才能到”……

  机械的轰鸣声在隧道中回荡,这条穿越秦岭的钢铁长龙,将载着山区群众的希望,通往更加美好的未来。

  (胡苗苗参与采写)

(责任编辑:百科)

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