秦楚网讯(十堰日报)记者 段吉雄
“顺利贯通!”6月15日,随着最后一声爆破轰鸣,由中铁十二局承建的西十高铁湖北段控制性工程——园岭隧道贯通。这条西十高铁湖北段最长隧道,进口位于郧西县香口乡李师关村寺沟水库东岸,出口位于土门镇六官坪村天河右岸。它的贯通,为西十高铁后续无砟轨道施工和全线按期建成奠定了坚实基础。
科技赋能
湿喷设备自主找平补强
走进园岭隧道进口段,九米高的洞壁上,喷射操作手肖鹏操作类似游戏手柄的遥控设备,指挥湿喷机械手精准进行混凝土喷射作业。
“传统干喷一个班组需要七八个人,现在使用最新湿喷机械手,两个人就够了。”中铁十二局西十高铁湖北段3标分部技术主管马必德告诉记者,湿喷机械手每小时最大可喷锚20平方米,相比传统作业方式,施工效率大大提升。
这种采用泵送湿喷工艺的新型设备,通过将骨料、水泥、速凝剂按精准配比拌和,经高压管道输送至喷头处形成均匀喷射流。“湿喷混凝土喷射速度快、效率高、范围广,准备时间短且移动方便,提高作业循环的速度,加快施工进度。”中铁十二局西十高铁湖北段3标分部项目经理张辉介绍。
“以前人工喷浆时得搭脚手架找平,现在设备自己‘看清’哪里要补强,喷涂均匀且强度高,质量更可靠。”操作手肖鹏说。
园岭隧道地质以片岩、片岩夹灰岩、压碎岩、断层角砾为主,岩壁经爆破后,随时可能有碎石掉落。相比传统手持喷枪喷射混凝土,采用湿喷机作业更安全。
“干喷工艺易产生大量粉尘,不仅影响作业人员身体健康,且回弹量大、质量难控制。”马必德告诉记者,新工艺极大地改善了隧道内部施工人员的作业环境,降低了洞内粉尘浓度。喷射操作手通过遥控器操作,远离工作面,不仅可以避免掌子面上石块掉落、喷射反弹料伤人等事故,还减少操作人员与混凝土的接触,降低安全风险。
钢铁芭蕾
智能装备助力施工提速
除了湿喷机械手,园岭隧道施工还普遍采用二衬台车、防水板台车、养护台车、水沟电缆槽台车、仰拱液压栈桥、弧形模板等多种“神器”。
“操作员只需输入设计好的隧道断面参数和炮孔布置图,电脑控制系统就能结合激光定位装置,自动、精确地计算出每个钻孔的位置、角度和深度。”张辉介绍,完成定位后,钻臂自动调整到位,启动“一键钻孔”功能,三个钻臂即可同时作业,上演“钢铁芭蕾”。
同时,传感器实时监控钻进参数,确保钻孔精度和一致性。“除了效率成倍提高,它还将工人从粉尘弥漫、落石风险高的掌子面最前沿解放出来,为确保后续爆破效果和隧道成型精度奠定了坚实基础。”张辉说。
“以前几十人忙活大半天的钻孔量,现在三臂台车几个小时就能高质量完成,且安全更有保障。”现场技术人员表示。
长达36米的仰拱液压栈桥犹如横跨隧道底部仰拱作业区的“移动钢铁枢纽”,其主体为高强度钢结构,底部设计有足够的净空,允许下方同时进行仰拱开挖、钢筋绑扎、混凝土浇筑等全套工序。
“栈桥既为下方仰拱施工提供了安全、稳定的作业平台,又确保了隧道内物流的畅通无阻。”马必德说,液压栈桥的应用,使隧道各工序衔接更紧密,推动整体施工进度至少提速30%。
此外,二衬台车如“移动堡垒”,可自动移动至作业面,一次完成长12米的隧道成型;防水板台车自动展开、精准焊接防水卷材与土工布,为隧道披上滴水不漏的“雨衣”;养护台车则定时喷淋水雾,细心呵护新筑混凝土,防止其因干燥而开裂……
这些曾需耗费巨大人力与时间的繁重工序,如今在钢铁巨臂的精准掌控下流畅运转,既解放了双手,更保障了品质。
地质B超
探测不良地质构筑“数字盾牌”
园岭隧道最大埋深达423米,地质条件极为复杂、多变,多种岩层交错分布,如同一座“地质迷宫”。
面对4座总长4355米的辅助坑道施工挑战,如何穿透岩层“迷雾”,精准预判前方不良地质体,成为保障工程安全推进的关键。
中铁建设者们给出的答案是:为隧道做全面“B超”体检。
“地质B超”并非单一设备,而是一套融合地球物理探测与钻探技术的精密“透视”系统。担当“中远程侦察兵”的是 TSP隧道地震探测仪。通过精密布置的震源点激发地震波信号,可探测100米范围内前方地质异常体,初步勾勒出前方断层破碎带、溶洞、瓦斯异常区或富水带轮廓,为施工团队设置第一道风险预警线。
当 TSP发出异常警报,高精度“地质雷达”随即启动精细扫描。这种采用高频电磁波探测的设备,如同给隧道做“彩超”,能在40米范围内,精细地描绘岩体裂隙发育程度、空洞分布甚至含水构造细节,大幅提升预报精度。
若前两步“扫描”强烈指向富水破碎带,专攻水患探测的瞬变电磁仪将发挥关键作用。该设备通过测量地下介质因瞬变电磁场引发的二次涡流场,能穿透岩层80至120米深度,不仅精准锁定隐伏水体的空间位置,更能估算其方量,为科学制订注浆堵水或疏导方案提供核心数据支撑,从根本上规避突水突泥灾难。
从 TSP的宏观预警到地质雷达的精细成像,从瞬变电磁仪的精准“把脉”水体到钻探的直接验证,这套“地质 B超”体系实现了预报距离由远及近、精度由粗到细的无缝衔接。
各项技术的综合应用,让隐藏于百米岩层深处的溶洞、断层、高压水体无处遁形,为园岭隧道在复杂地质中安全高效掘进构筑起一道坚实的“数字盾牌”。
梯级爆破
连环爆破精确到毫秒
“施工时,我们两天进行三次爆破。”马必德告诉记者,为保证爆破施工安全,施工人员严把每个环节,每次放线测量后,都会用全站仪仔细核对标准点,将炸药安放点误差控制在1厘米以内,同时测量爆破沉降和控制点。
如何安放炸药,也是能否成功爆破的重要环节。施工方采取“微台阶工法”,将掌子面设计为台阶状,按设计断面一次开挖成形的施工方法,开挖时上、下部断面同时施工。
为保证整个截面同时掘进,施工人员要在整个施工面上打195至262个不同数量的炸药安放点,炮眼深度3.3至4.3米。技术员结合实际,自制轻便型装药挂篮,利用凿岩台车钻臂进行装药,保证微台阶工法情况下装药、爆破在3.5小时之内完成。
“炸药不是放进去就行了,什么地方用什么等级的雷管、炸药插入方向等等,这里头学问可大了。”马必德说。
园岭项目部用的雷管是毫秒管导爆管雷管,爆炸时间可精确到毫秒,同时爆炸根据不同的时间分为多个等级。在挖掘隧道时,由于雷管成环形排列,每一环的雷管等级都不一样,最中间的雷管先爆炸,最外侧的雷管最后爆炸,所有雷管呈内八字型放入炸药孔,以此来控制岩石爆破后的飞溅方向,保证施工安全。
据了解,每次爆破经过测量放线、人工打眼、装药、爆破、处理残渣和喷浆等六个环节,整个流程耗时近9个小时。
随着园岭隧道贯通,西十高铁湖北段建设进入冲刺阶段。这条连接西安与十堰的快速通道,通车后将使两地通行时间缩短至1小时,成为贯通秦巴山区的经济大动脉。
请输入验证码