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天山胜利隧道为何要挖700多米竖井?
 
兵团广播电视台

  作为目前国内在建最长高速公路隧道,G0711乌鲁木齐至尉犁高速公路天山胜利隧道为什么要挖竖井?竖井最深达702米,工作量等于新开挖一条隧道,水平开挖隧道尚且困难重重,竖向挖掘又存在哪些困难?

  隧道上开“天窗”以通风

  “竖井主要用于通风。”中国交建新疆乌尉公路包项目土建第五标段项目部经理王贺起说。

  隧道施工处于相对密闭的空间环境中,施工通风是不可缺少的技术环节,特别是对于特长隧道,随着掘进距离增加,工作面逐步远离洞口,施工中产生的烟尘等有害气体无法自然排放。因此,挖掘斜井、竖井成为隧道施工中重要的通风方式。

  公路隧道上方建设竖井和斜井,在国内公路建设中较为常见,它们有的用来通风,有的用来增加工作面辅助主洞施工。

  前期刚通车的G575线巴里坤至哈密公路控制性工程——东天山隧道,就采用了建设斜井辅助施工的方法,以加快项目进度。

  天山胜利隧道有3个洞,即左右洞和中导服务洞,其中左右洞供车辆通行,而中导服务洞则用来增加工作面,多个工作面多头并进施工,实现“长隧短打”,可有效缩短隧道施工期。

  天山胜利隧道上方设计4座竖井,等于在隧道上方开4个“天窗”,实现纵向通风。“竖井就跟厨房的烟囱一样,通风效果比斜井更好。”王贺起说。

  竖向挖掘更为困难

  在天山胜利隧道4座竖井中,2号竖井深达702米,相当于250多层楼高,比昵称“小蛮腰”的广州塔还要高出100多米,是目前国内最深的高速公路竖井。

2号竖井鸟瞰图。鲁泽建摄

  天山胜利隧道在施工中引进了硬岩掘进机(TBM),TBM技术和传统钻爆法结合施工,推进隧道稳定掘进。

  隧道水平挖掘时,施工车辆可以在洞内进出,产生的废渣可快速运出。即便洞内出现突水现象,水流也能顺势排出去。

  可2号竖井最深702米、开挖直径12.4米,如何竖向开挖?

  中国交建新疆乌尉公路包项目土建第五标段2号竖井工区负责人于瑞斌说,2号竖井对应隧道左右洞,分为2#1井、2#2井,其中2#1井使用竖向TBM开挖,2#2井采用钻爆法挖掘。

  竖井施工产生的废渣和需要的物料,无法使用车辆运输,只能靠提升设备一点一点从井下拉上来。“就像从水井中打水一样,得一桶一桶提上来。”于瑞斌说。为此,竖井施工就得安装井架。

  记者在2号竖井施工现场看到,竖井上方的井架由大型钢管拼成,井架高36.6米,使用钢管330吨。提升设备通过井架上的滑轮系统,把物料和废渣送到井下或从井下提升上来。

竖向TBM刀盘。鲁泽建摄

  在2#1井中,竖向TBM已安装到位并有序工作。而在竖向TBM到位前,建设者需要先竖向开挖40多米深的进洞工作面,当时没有用于开挖的伞钻和运废渣的提升设备,所有的工序全靠人工实施,1个月才能挖掘10米左右,功效极低。

  “我们用了近4个月时间才挖出40多米的工作面,如果是水平开挖施工,这个距离不到一周就能完成。”于瑞斌说。

  恶劣环境成“拦路虎”

  “天山雪云常不开,千峰万岭雪崔嵬。”2号竖井位于天山南麓深处,属于无人区,无人、无水、无路、无电,且竖井海拔近3700米,缺氧、高寒、多风,恶劣的自然环境成为施工“拦路虎”。

  10日下午,走在施工区,寒风凛冽,脑袋被风吹得生疼,戴上建设方特制的棉帽才暖和起来。现场的温度计显示室外温度为-18℃。

  记者看到,施工人员戴着厚手套、棉帽子,穿着厚棉衣,即便如此,脸也冻得通红。“竖井区域常年温度较低,年平均气温为-5.4℃,极端低温达-40℃,大家冒着严寒仍坚持施工。”于瑞斌说。

  山区天气多变。去年8月初,一场大风雪突然袭击2号竖井区域,气温骤降到-20℃以下。测量队队长任志飞和同事当时正在野外测量,他们没有返回办公室,而是顶着风雪继续工作。手冻僵了,哈一口热气,搓一搓手;脚冻麻了,就在原地蹦跳几下,继续工作,保障了测量数据的完整。

  为了保障施工人员身体健康,施工区一旁建有一间制氧室,可供随时吸氧。现场还配有一辆急救车,车内配有急救设备和医护人员,施工人员一旦出现身体不适,可马上到车内检查。“我们一定能战胜恶劣环境,保证施工正常进行,为隧道加快施工创造更多有利条件。”于瑞斌说。(记者 逯风暴

来源/石榴云客户端
编辑/李光清
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