软岩“硬刚”,郑万高铁最长软岩隧道贯通

2021年1月11日,由中铁十二局集团承建的国家重点铁路项目郑(州)万(州)高铁全线最长软岩隧道——保康隧道安全顺利贯通。

保康隧道位于湖北省保康县境内,全长14574米,中铁十二局集团郑万高铁7标二分部、三分部分别承担了12216米和2358米的正洞施工任务。隧道最大埋深504米,Ⅳ级、Ⅴ级围岩占比98.7%,地质条件复杂,施工难度大,是全线的“重中之重、难中之难”。施工中,建设者“扎根”隧道,正面“硬刚”,练就了一身掘进“硬功夫”。

武器“硬实”,灵活、高效、善攻坚

俗话说,工欲善其事必先利其器。要与软岩大断面隧道“较量”,更离不开硬实的“施工武器”加持。在保康隧道施工中,建设者引进三臂凿岩台车、三臂拱架安装机、湿喷机械手、智能化衬砌台车等隧道施工专业设备,组建了集“钻、爆、挖、装、运、衬”于一体的大断面软岩隧道“掘进者联盟”,将隧道掌子面变成了现代化“生产车间”。同时,创新采用“一洞九线”流水作业模式,实现工装与流程的高效配合,隧道内各工序紧密衔接,高效运作,极大地提高了施工效率。

管理“硬核”,先进、智能、信息化

在软弱围岩条件下进行大断面开挖,施工难度极大。为此,建设者以全工序、智能化的隧道施工管理模式为抓手,为隧道安全掘进保驾护航。他们将机械化与信息化深度融合,依托PMS项目管理系统、信息化管理云平台和智能融合数据中心,建立了国内最先进的智能化建造生产线。他们为隧道机械设备安装专业软件,同时依托云端平台,建立“洞内→洞外→云端信息”三级传输体系,使项目管理和施工技术人员通过手机端共享全部施工信息,协调现场工序,实现全要素、全工序、全过程智能化管理。复杂地质条件下,通过数据收集、分析、导入、模拟,系统呈现“可视化模型”,建设者可实时监控掌子面前方围岩情况,及时调整施工参数。

技术“硬气”,创新、升级、提质量

建设者着眼于科技创新,依托职工创新工作室,开展科技攻关,创新探索出了一系列适合软岩大断面隧道施工的先进技术和工法。针对围岩强度极差的岩体,他们将三台阶开挖法进行“升级”,采用四台阶及五台阶开挖,最大程度减少对岩体的扰动;通过增大工字钢型号、缩小工字钢间距加强初期支护,有效控制了隧道变形;创新使用三臂凿岩台车施作新型锚杆,在实现快速钻孔、快速安装、快速注浆的同时,还显著提高了操作质量。截至目前,共获得包括大断面双栈桥快速施工工法在内的国家级工法1项,省部级工法1项,发表核心期刊论文15篇,获得QC成果3项,申请国家发明专利6项、实用新型专利23项,为隧道攻坚克难提供了系统化的“技术储备”。

项目部地处湖北襄阳,2020年年初受新冠肺炎疫情影响,工程建设比原计划滞后1个多月。2020年3月中旬,他们在做好疫情防控的同时,通过全面摸排梳理工程进展,预先编制复工方案,建立复工计划推进清单,开始有序组织复工复产。复工后,建设者做好工序衔接,见缝插针安排施工作业,确保工程稳步推进。

新建郑(州)万(州)高铁全长818公里,与已开通运营的渝万铁路共同组成郑渝高铁,是国家“十二五”规划纲要批复的重要区际干线,也是世界上高铁建设领域难度最大、风险最高的铁路之一。全线建成通车后,将极大地缩短西南与华中、华北等地的时空距离,届时郑州至重庆将由现在的8小时缩短到4小时,对加快沿线旅游资源开发和城镇化进程,促进区域协调发展具有重要意义。