南水北调工程 8日在黄河底部40米处掘进

2007年07月09日08:01  来源:人民网-《人民日报》

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  图为7月8日在河南温县黄河北岸拍摄的穿黄工程隧洞盾构机掘进现场。
  成海忠摄(新华社发)
  7月8日上午10时10分,在河南郑州附近的黄河北岸河床底部近40米深处,庞大的盾构机刀盘像“剃须刀”一样开始旋转,一边“剃”出胶结泥沙,一边完成隧洞衬砌加固。这标志着南水北调中线“咽喉”――穿黄工程施工进入关键阶段。

  经过10年论证,确定在黄河河床底部40米处,打两个长4250米的平行隧洞穿过黄河

  南水北调中线工程一期工程到2010年完成后,年均可调水95亿立方米。根据设计,中线工程从长江支流汉江上的丹江口水库引水,沿伏牛山和太行山山前平原一路北上,在郑州市附近通过黄河。

  但是,中线调水通过黄河,是凌空飞架渡槽,还是开凿河底隧洞?在两个方案之间,曾经存在着争论。

  据介绍,隧洞与渡槽两个方案在技术上各有利弊。相比之下,隧洞方案可免受温度、冰冻、大风、地震、意外灾害等不利因素影响,耐久性好,检修维护相对简单。经过长时间论证,隧洞方案最终入选。

  然而,在黄河河床底部50米至35米深的沙层中,开凿出两条隧洞,技术含量和施工难度很大。

  “经过10年技术论证,确定了目前的方案:在黄河河床底部40米处,打通两个各长4250米的平行隧洞穿过黄河。这个方案不影响河道走势,抗地震特性优越,且施工机械、技术比较成熟。”南水北调中线建管局局长张野介绍说。

  日掘进10米左右;最担心的是在掘进过程中遇到古树、孤石

  在黄河河床底部40米深处怎么挖隧洞?南水北调中线建管局技术部负责人庞敏介绍,现在采用的盾构机掘进技术是安全、可行的。

  记者在穿黄工程现场看到,由德国海瑞克隧道机械股份公司制造的盾构机,直径达到9米,总重量达1100吨。盾构机前面有一个刀盘,刀盘上有许多刀片,众多马达带动刀盘,刀盘旋转起来就像剃须刀刮胡子一样把泥沙切削下来。

  盾构机机头后面是50米长的后续台车,每往前走一个外衬砌管片的距离,伸缩节就把“腿”缩回去,施工人员着手外层衬砌管片的安装、注浆……

  千年沉积的黄河河底有很多不可预知的情况。技术人员坦言,他们最担心的是在掘进过程中遇到古树、孤石等,如克服不了这一难题,将影响工期。

  对此,他们的应对方法是:在盾构机上设置超声波探测仪,加强施工中的超前预报工作,发现情况及时处理;在盾构机上设置破碎设备,当遇到孤石、古树时,将其破碎成小于16厘米的渣块,顺泥浆管排出。

  盾构机在水下做工,为了防止泥沙进入机器,整个机器都是封闭的。那么工人吃饭、方便怎么办?

  据介绍,在盾构机配套设备中,备有卫生间,还有休息室和咖啡屋。机器里面空气不流通,但机器后侧连接一个直径1米左右的管道,负责送风、抽风。

  这次首发掘进的是右引水洞,盾构机日掘进10米左右,预计2008年9月穿过黄河,10月开始邙山斜洞掘进,2009年3月完成右隧洞盾构施工任务。

  隧洞安全有保障:管壁厚达40厘米,设计可防震、防洪、防冻

  为保证已经开挖的隧洞不发生渗水、坍塌,盾构机每前进1.6米,就要停下来“喘口气”,而此时是施工人员最忙的时候,他们要给挖好的隧洞安装钢筋混凝土管片,再进行加固、灌缝等操作。这些管壁厚达40厘米,完全可以支撑整个隧洞的压力,不必担心渗水、坍塌。

  根据国家地震局分析预报中心的地震危险性分析,穿黄隧洞场区地形复杂,地震设计基本烈度为7度,即整个设计和施工应能够承受住7度地震的考验。

  如何防洪?据了解,穿黄工程过河建筑物按黄河300年一遇洪水设计,按1000年一遇洪水校核;北岸河滩明渠及新、老蟒河交叉建筑物,按100年一遇洪水设计,按300年一遇洪水校核。穿黄工程过河建筑物施工导流按20年一遇洪水设计。

  防冻防冰也是保证隧道安全的重要因素。工程设计者在穿黄隧洞进口、出口、工作闸门、退水洞门等处,均设有防冰冻设备;而在渠道边坡,则设有聚苯乙烯塑料保温板。

  这么深的隧洞,万一“患病”怎么办?据介绍,隧洞建成后,维护时可关闭双洞隧道中的一个,对另一隧洞进行维护和抢修。双洞隧道内直径为7米,外直径为8.7米,维修车辆可直驱入洞。

  根据设计,半年左右将放空其中一个隧洞的水检查一次,隧洞每年有15天至30天检修期,每3年至5年安排30天至60天大修。

  此外,隧洞内还布置有现代化的观测仪器,洞内受力、变异等情况,通过观测仪器在自动控制室即可看到。维修时,启用抽水系统,把水从洞内排到黄河或渠道里,排空时间为80个小时。

  

  链 接

  穿黄工程是南水北调中线建设的关键性、控制性工程。该工程位于郑州市区以西30公里处,从孤柏山嘴湾处穿过黄河,南岸起自荥阳,北岸终点为温县,各类渠道与隧洞总长19.3千米。其中穿黄隧洞段长4.25千米,单洞内径7米,是我国穿越大江大河规模最大的输水隧洞。(人民网记者 曲昌荣 赵永平)

(责任编辑:张文君)
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