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云南铁路建设 科技创新解难题

编辑:上海中铁快运股份有限公司  时间:2012/03/22  字号:
摘要:云南铁路建设 科技创新解难题
行路难,修路更难。当云南人民迫切需要建设通畅、便捷的国际大通道来发展和东南亚、南亚各国的经济文化合作交流时,我们深切地感受到云南修建铁路的施工艰巨。

    顽强拼搏 跨越高山深谷

    “云南地处高原山区,山高谷深,铁路选线都是在崇山峻岭中穿行,需要逢山打洞,遇水架桥。目前全省在建的14个项目,桥隧比平均达到了70.4%。同时,云岭高原地质条件十分复杂,具有高地震烈度、高地应力、高地热特性。线路上有活跃的新构造运动、活跃的外动力条件、活跃的天然水环境、还有活跃的岸坡浅表的改造特性。这些因素构成了云南铁路建设最大的拦路虎。”提起云南铁路建设之难,昆明铁路局副局长、云桂铁路云南有限公司总经理吴敏深有感触。

    云南掀起大规模铁路建设高潮以来,广大参建者以挑战极限、勇创一流的顽强拼搏精神,依靠科技创新与技术进步,一次又一次成功穿越了无数条地下暗河,无数个高地应力、高地震烈度地区,克服了大变形、大涌水等不利条件,战胜了数不清的地质灾害以及高空作业带来的危险。用智慧和勇气,搬掉了一个个“拦路虎”,让钢铁大道一米一米向前延伸,筑就了一个个铁路建设新丰碑。

    “云南多条铁路线必将成为自力更生、自主创新的科技线。施工中许多技术是在探索中找出解决办法的,每前进一步都充满艰辛,饱含建设者的心血和汗水。”昆明铁路局建管处的相关负责人说。

    自主创新 建设“三秀一大”

    提及“三秀一大”,参与云南铁路建设的筑路人几乎无人不晓。“三秀”指的是玉蒙铁路秀山隧道、广昆铁路秀宁隧道、大瑞铁路秀岭隧道,“一大”指的是大瑞铁路的大柱山隧道。这4条隧道被称为中国铁路建设的“极高风险隧道”,施工安全风险极大,工程推进极难。

    记者在广昆铁路秀宁隧道采访时,负责施工的中铁十六局第二项目部副指挥长张义华对记者说:“修隧道最怕遇水、遇泥、地质突变,但像秀宁隧道这样全遇上的最差地质条件还是头一次。”

    秀宁隧道,这个全国山区铁路唯一达到VI级危岩(最差地质)的隧道,穿越以罗茨—易门断层为代表的8条断层,地质条件中有岩溶、断裂破碎带、瓦斯及有害气体、软岩大变形、高地应力、放射性及高地温等,还将下穿库容量为12万立方米的龙潭水库。

    秀宁隧道工程2007年开工后,一度出现了日出水达14万立方米的涌水量,多次发生角砾碎石坍塌。有时,每推进几米就会发生地质突变,需要调整施工方案。

    面对工程建设中遇到的困难,中铁十六局在施工中创新,在创新中施工。铁道部副部长卢春房多次带领工程技术专家到现场调研,对设计方案科学论证,优化施工方案。

    工程指挥部主动与北京交通大学开展《断层角砾岩开挖工法研究及支护参数确定》《近距离下穿水库方案技术研究》《富水断层岩溶地区的隧道开挖方式研究》《长距离、高扬程斜井反坡排水方案》等课题研究合作,并成功应用于施工。建设单位强化地质超前预报,采用国际先进的TSP203物探仪、地质雷达、红外探水仪等先进探测技术,确保施工的安全性、准确性。同时,投资900余万元引进意大利C6高性能钻注一体机,以及312全自动扒碴机、自动喷砼机械手等先进设备用于工程施工,并开展群众性科技创新活动,调整施工方案和工艺参数。工程技术人员探索出了“三台阶七步作业工作法”,实行三班循环作业,实施全断面钻孔注浆施工工法、无工作室管棚施工等先进工艺工法,解决了通风和排水两大难题,收到了良好的效果。

    在玉蒙铁路秀山隧道工地采访,记者感到了广大建设者6年“磨”一洞所付出的艰辛和遇到的困难。承担隧道建设的中铁五局玉蒙项目部书记林锦祥说:“潮湿、闷热、粉尘、水泡,隧洞环境经常让人透气不畅;涌水、突沙、突石、泥泞,岩溶裂隙随时让人身陷险境。为了应对技术难度和工程风险,6年来,我们不断开展设计、科研、设备、管理等方面的联合攻关,探索出了‘探地质 ’、‘防突涌’、‘绕险处’、‘调工序’的12字施工技术,确保了工程设计安全、施工安全、管理安全。”

    记者了解到,目前,秀山隧道施工正在通过泥者断层和五里箐向斜核部,施工安全有序可控。秀宁隧道出口全断面帷幕注浆通过VI级围岩地段,注浆效果良好,施工稳步推进。大柱山隧道通过多次摸索总结,正在按照“水平旋喷+管棚+注浆”方案组织施工,并采用一次性成孔分段高压控制性水泥灌浆方案对原水平旋喷薄弱区进行补强,其燕子窝断层已顺利通过三分之二。“三秀一大”这几块难啃的硬骨头,自开工建设以来始终保持着安全生产纪录。

    首创工艺 架设澜沧江大桥

    云中架桥也是一难。在横断山脉大理至保山的高山峡谷间,流淌着奔腾不息的澜沧江,南方丝路和茶马古道在两岸山中绵延盘旋。在澜沧江上古老的铁索桥霁虹桥上部,是正在建设中的大保铁路澜沧江特大桥。桥主跨342米,在国内同类型桥梁中跨度最大。大桥距澜沧江水面200多米,相当于70多层楼的高度。由于处在高山峡谷中,桥面风速很大,达到每秒26米,人站在上面都有可能被大风吹走,更不用说进行精细化的焊接了,施工难度极大。

    大桥施工原来的设计是一次竖向转体方案,但由于澜沧江大桥建设的环境条件,该方案会造成高空作业施工工期长,散件焊接工程量大,施工安全风险高,施工质量不能保证。建设单位中国中铁大桥局自主创新设计,大胆提出采用二次竖转施工工艺。该方案在两座山间顺山体安装施工支架,利用缆索吊机在支架上拼装拱肋,设置牵引索,将上部分拱扳起,完成半跨拱肋连接,再向下竖转,合龙。其竖向转体下放重量达2500吨,钢管拱肋二次竖转方案变高空为支架上安装,降低了施工风险,保证了施工质量。目前,在建设者的顽强拼搏下,大桥竖向转体拱柱已成型,标志着工程进入全面攻坚阶段。

    澜沧江特大桥工程规模之大、技术之新、标准之高,在我国铁路桥梁建设史上前所未有,在世界铁路建桥史上也十分罕见。工程建设将为破解世界铁路桥梁修建技术难题作出突出贡献,必将载入云南铁路建设史册。

    展望未来,云南铁路建设还任重道远。为让条条钢铁巨龙穿过莽莽群山、飞越峡谷天堑,建设者们将一如既往地战胜困难,把铁路建设的一个又一个施工奇迹定格在云岭山水间。

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