來源:環球網
6月13日,G0711線烏魯木齊至尉犁高速公路天山勝利隧道深達707米的2號豎井成功落底。該豎井由中交集團自主研發的世界首臺高寒高海拔超大直徑硬巖豎向掘進機“首創號”實施,創下高速公路豎向掘進機施工豎井深度、直徑、海拔三項世界紀錄。
天山勝利隧道是G0711線項目控制性工程,全長22.1千米,是世界上最長的高速公路隧道,隧道最大埋深約1112.6米,豎井最大深度707米,其所處位置溫度低、氣壓低、含氧量低,具有高地應力、高壓地下水、高地震烈度、高環保等級等特質,造成了項目勘探難、工程設計難、施工組織難、風險控制難、運營與管養難等難題。隧道采用“三洞+四豎井”方案,其中服務隧道(中導洞)采用TBM掘進施工,雙主洞采用鉆爆法施工。
為解決特長隧道施工、運營期間的安全作業和空氣質量難題,項目部在天山勝利隧道頂端開挖四處八座豎井,開啟八處“天窗”作為“呼吸系統”。其中,2號通風豎井位于巴州和靜縣省道301烏斯特火車站以北18千米處,地處天山之巔,海拔為3660米,最低氣溫達零下40多度,巖石強度最高超過200兆帕,設計深度達707米,開挖直徑達11.4米,成井內徑9.5米,由中交集團自主研發的撐靴式豎向掘進機——“首創號”實施。
目前,傳統大直徑硬巖豎井施工國內外普遍采用“傘鉆法+上出渣”模式,存在效率低、安全性、環保性差等弊端。“首創號”的研發并參與2號豎井施工,也使得2號豎井成為世界首個采用撐靴式豎向硬巖掘進機鉆進直徑最大、深度最深的硬巖豎井。
2號豎井的施工是集科研創新、技術改良、新工藝工法實踐、新材料運用及大型工裝配套設備于一體的綜合性工程。“首創號”主要由主機部分、吊盤部分、井上設備組成,主機長約24米,重約1100噸,其首次將TBM破巖石工藝與豎向掘進完美結合,采用掘、排、支相結合的全新鉆井工藝,避免了傳統鉆爆法對巖石的擾動,還將作業人員從惡劣的施工環境解脫出來,實現了井下無人化操作和“一鉆成井”。中交集團還給“首創號”研發了多適應性錐形刀盤,“泥漿+吊桶”相結合的垂直上排渣技術和導洞下排渣技術,有效避免了揚塵等對天山自然生態敏感區環境造成污染,掘進施工效率、安全性和環保性顯著增強。
“首創號”在天山勝利隧道的成功應用,首次形成了成套的豎向掘進機施工關鍵技術。中交集團在公路隧道施工領域首次發布《公路隧道豎井施工技術規程》和《深大豎井施工定額》,申報發明專利5項,省部級工法2項。項目成功應用了豎向掘進機掘進+導洞排渣組合施工工法,為工程的順利完成奠定了基礎,填補了我國在地下工程領域大直徑豎井全機械施工的空白。建設期間,項目培養了一支專業化管理團隊和施工隊伍,為豎向掘進機成套施工技術的實施奠定了堅實的基礎。
G0711線烏魯木齊至尉犁高速公路主線全長319.7千米,起點至烏拉斯臺段建設工期6年,烏拉斯臺至終點段建設工期4年,是《國家公路網規劃(2013-2030)》的重要組成部分,是新疆維吾爾自治區交通運輸“十三五”規劃“6678”工程“六橫六縱”高等級公路網中“第3縱”,即“阿勒泰-烏魯木齊-庫爾勒-若羌”重要組成部分,是天山南北資源互通和國防大通道,在區域路網中占有重要地位。
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