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南水北調(diào)中線首條穿越黃河隧洞貫通(組圖)
中國發(fā)展門戶網(wǎng) www.chinagate.cn  2009 年 12 月 23 日 
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南水北調(diào)中線穿黃工程II—A“穿越號”盾構(gòu)機(jī)順利到達(dá)黃河南岸工作豎井。

核心提示

12月22日10時(shí)28分,河南滎陽,南水北調(diào)中線穿黃工程“穿越號”盾構(gòu)機(jī)到達(dá)黃河南岸工作豎井,中線穿黃首條隧洞順利貫通。

黃河水下最深40米處,如何挖掘4250米長、單洞直徑7米的隧洞?如何防范漏水和坍塌?本報(bào)記者一一為您解答。

年均調(diào)水95億立方米,向黃河以北供水,還可相機(jī)向黃河補(bǔ)水

南水北調(diào)中線穿黃工程II—A“穿越號”盾構(gòu)機(jī)順利到達(dá)黃河南岸工作豎井。

國務(wù)院南水北調(diào)辦主任張基堯介紹,南水北調(diào)中線穿黃工程是當(dāng)前國內(nèi)最宏大的穿越大江大河的工程。其任務(wù)是將中線調(diào)水從黃河南岸輸送到黃河北岸,向黃河以北地區(qū)供水,同時(shí)在水量豐沛時(shí)可向黃河相機(jī)補(bǔ)水。

據(jù)介紹,南水北調(diào)中線一期工程設(shè)計(jì)流量為265立方米/秒,加大流量為320立方米/秒,到2014年完成后,年均可調(diào)水95億立方米。

2005年9月,南水北調(diào)中線穿黃工程正式啟動(dòng)。根據(jù)2004年6月份的價(jià)格水平,中線穿黃工程總投資為31.37億元。

直徑9米的盾構(gòu)機(jī),原理類似電動(dòng)剃須刀,每日掘進(jìn)10多米

中線調(diào)水通過黃河,是凌空飛架渡槽,還是開鑿河底隧洞?兩個(gè)方案之間,曾經(jīng)存在爭論。

南水北調(diào)中線建管局局長石春先介紹,隧洞與渡槽兩個(gè)方案在技術(shù)上各有利弊。相比之下,隧洞方案可免受溫度、冰凍、大風(fēng)等不利因素影響,耐久性好,檢修維護(hù)相對簡單。經(jīng)過長時(shí)間論證,隧洞方案最終入選。

在黃河河床底部40米深處怎么挖隧洞?

南水北調(diào)中線河南直管建管部總工王江濤說,穿黃工程盾構(gòu)機(jī)及刀具,都是根據(jù)穿黃施工條件量身定做的。中線穿黃工程選用的泥水加壓平衡盾構(gòu)機(jī),直徑達(dá)9米,總重量達(dá)1100噸。盾構(gòu)機(jī)前面有一個(gè)刀盤,刀盤上有140多把刀片,刀盤旋轉(zhuǎn),把大塊土體切成小碎塊,其工作原理類似電動(dòng)剃須刀。

“黃河河底挖隧洞,最擔(dān)心的是在掘進(jìn)過程中遇到古樹、孤石。”王江濤說,技術(shù)人員在盾構(gòu)機(jī)上設(shè)置超聲波探測儀,發(fā)現(xiàn)情況及時(shí)處理。

當(dāng)遇到古樹、孤石時(shí),盾構(gòu)機(jī)上設(shè)置的破碎設(shè)備便會發(fā)揮作用,將木頭、石塊破碎成小于16厘米的渣塊,順泥漿管排出。

據(jù)介紹,盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)有14組千斤頂,總推力6034噸,千斤頂頂在已拼好的管片側(cè)壁,牽引整臺盾構(gòu)機(jī)以每天10多米的速度向前推進(jìn)。

工程抗7度地震,防漏措施滴水不進(jìn),防洪標(biāo)準(zhǔn)按300年一遇設(shè)計(jì)

在水下掘進(jìn)隧道,如何防止?jié)B水或坍塌呢?

中線建管局副局長鄭征宇說,盾構(gòu)機(jī)每前進(jìn)1.6米,就要停下來“喘口氣”。施工人員要馬上給挖出的隧洞安裝鋼筋混凝土管片,7片弧形的管片緊貼隧洞一圈,正好是一個(gè)大圓。

管片完全由鋼筋混凝土澆筑,厚度達(dá)40厘米,完全可以支撐整個(gè)隧洞的壓力,不會發(fā)生坍塌。

在防漏方面,隧洞也有相應(yīng)的保護(hù)措施。首先是外部的管片,兩個(gè)管片通過插槽連接在一起,除了管片用防水材料制成外,邊緣地方還有橡膠條。這種橡膠條遇水就會膨脹,把管片連接得無一點(diǎn)縫隙,外部的水、泥沙根本進(jìn)不來。

除了外部管片,中間還有一層鋼絲網(wǎng),鋼絲網(wǎng)上面有保護(hù)膜,起到第二層防護(hù)作用。隧洞的內(nèi)襯則是第三層保護(hù)層。

王江濤說,根據(jù)國家地震局分析預(yù)報(bào)中心的地震危險(xiǎn)性分析,穿黃隧洞場區(qū)地形復(fù)雜,地震設(shè)計(jì)基本烈度為7度,即整個(gè)設(shè)計(jì)和施工應(yīng)能夠承受住7度地震的考驗(yàn)。

穿黃工程過河主體建筑物按黃河300年一遇洪水設(shè)計(jì),按1000年一遇洪水校核;北岸河灘明渠及新、老蟒河交叉建筑物,按100年一遇洪水設(shè)計(jì),按300年一遇洪水校核。

3—5年大修一次,檢修時(shí)放空隧洞的水,維修車輛直驅(qū)入洞

河底隧洞建成通水后,隧洞在地下,如何檢修呢?黃河南岸豎井800米傾斜隧洞,就是為此而特別設(shè)計(jì)建造的。

3450米的直隧洞,只允許有千分之一的傾斜度,而最后的800米傾斜隧洞,傾斜度達(dá)到4.91%。在黃河南岸豎井的地下32米處,盾構(gòu)機(jī)工作面開始向上傾斜,直到隧洞打通。

隧洞建成后,每年有15—30天檢修期,每3—5年將安排一次大修,每半年左右放空隧洞的水檢查一次。雙洞隧道內(nèi)直徑為7米,外直徑為8.7米,檢修時(shí),維修車輛可直驅(qū)入洞。

來源: 人民日報(bào)

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