世界修建难度最高的铁路(地球上最难修建的铁路开通)

7月22日,大瑞铁路大保段开通运营,云南省保山市将结束不通火车的历史。

大(理)瑞(丽)铁路是中缅国际大通道的重要组成部分,全长330公里,设计时速140公里,为国铁Ⅰ级单线电气化铁路。其中大保段东起大理站,向西经大理漾濞、永平等市县,跨越漾濞江、顺濞河、银江大河、澜沧江等4条河流,西至保山市,线路全长133公里,共有隧道21座、桥梁36座,桥隧占比达86.5%,因隧道总长达到了103.68公里,被称为“建在地下面的铁路”,更因横穿地质活动断裂带,施工难度极大,地质极端复杂活跃,施工难度国内外罕见,建设历时14年之久,又被誉为“地球上最难修建的铁路”。

为了开通这一刻,背后的主要参建单位(中国中铁中国铁建),更是付出太多的艰辛。咱们再来回顾下他们的顽强拼搏时刻:

中铁一局

中铁一局承建的大瑞铁路大保段项目管段全长31.5公里,主要工程包括隧道2座,桥梁11座,涵洞63座以及车站、路基土石方等工程。其中14.84公里的大柱山隧道为全线控制性工程,隧道先后穿越6条地质断裂带,穿越了1.27公里含有瓦斯气体的煤系地层,综合了国内复杂断层、突泥涌水、软弱围岩大变形、高地热、岩爆等几乎所有长大隧道的风险,被称为“世界最难掘进铁路隧道”。于2008年6月开工建设,历时12年终于贯通。

世界修建难度最高的铁路(地球上最难修建的铁路开通)(1)

该隧道自2008年8月进洞施工以来,就与水“打交道”,最大单日出水量达21万立方米,平均出水量7.6万方/天;据统计计算,出水量达到10个西湖的水量,隧道内安装的排水管道约56公里;若1小时不抽水,隧道将淹没322米。对大柱山隧道的工人来说,水是最大的难题,工人常年在水中作业。

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除了“水深”,还有“火热”。隧道中部区段将近6km长度,处于高地热地层,最高温度达到48℃,平均温度达到41℃,作业环境极其恶劣;每天运进洞内的降温冰块约36吨,工人3小时需要换班一次;洞内热、洞外冷,工人常常感冒生病,上诊所是“家常便饭”。

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大柱山隧道自2008年8月开工以来,在5000多个日日夜夜里,中铁一局建设者发扬“诚信创新、永争一流”的企业精神,发扬“责任、担当、血性、坚守”的大柱山精神,不忘初心、牢记使命,在这14年中取得了诸多成绩,荣获国家级、省部级专利、科研及QC成果20余项,为同类隧道施工积累了宝贵的施工经验。

中铁五局

中铁五局承担了大保段385.5孔T梁预制架设和132.25公里正线轨道铺设等施工任务。受长大隧道施工受阻的影响,项目部动态调整铺架施组,在分段设置永平、巍山、保山三个桥梁预制场和大理西铺轨基地,把长距离机械铺架施工优化为分段机械人工同步平行施工,化整为零,分段突破,并调集JQ170铁路架桥机、DJ168、JQJ180公铁两用架桥机和T11BK型长钢轨运输车、WZ500铺轨车等先进高效铺架作业设备投入铺架工作,以空间换时间,以时间换效益,确保铺架施工进度。

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大瑞铁路大保段共4座10公里以上的长大隧道,加起来超过了60公里。在这种长大单线隧道内铺架施工,空间极为局限、通风条件有限、环境极为湿热。一方面是山体丰富的含水量遇上高地热,隧道内常年四十多度,又湿又热让人喘不过气来,施工难度和恶劣环境在国内铁路建设史上极为少见。

大瑞铁路横穿地质活动断裂带,沿线山多势险,桥隧相连,运架梁作业安全风险高,施工难度大。针对隧道口的工况,中铁五局项目部使用临时轨排的方式,降低轨道高度,克服了隧道口作业空间狭窄、作业高度不够的问题,最终安全顺利保证桥梁架设。2022年1月25日,大瑞铁路大保段全线架梁贯通。

中铁八局

中铁八局承建的秀岭隧道是大瑞铁路大保段重要控制工程,是全线最长隧道。全隧地质以“滇西红层”软弱围岩为主,最大埋深1115米,穿越7条断裂带,IV、V级围岩占比达90%以上,围岩变化频繁,软岩变形、高地温等不良地质长期存在,施工中发生大规模的塌方97次,软岩大变形73段、突泥涌水3次和不计其数的溜坍、变形,施工难度极大。

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因受地形限制,隧道不具备“长隧短打”条件,中铁八局采取进出口双向独头掘进方式,进口工区单口施工长度超过10千米;同时,建设者采取“平导进、正洞出”的有轨运输大循环模式。秀岭隧道不仅刷新了同类隧道独头掘进亚洲最长纪录也是亚洲有轨运输单日运行里程最长隧道,它的贯通为我国特长重难点隧道建设积累了宝贵经验。

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掌子面涌水

世界修建难度最高的铁路(地球上最难修建的铁路开通)(7)

大坡岭隧道全长14.66公里,中铁八局承担进口端7.6公里施工任务。隧道穿越7条大型不良地质带,施工过程中先后经历不同规模的溜坍、坍塌、塌方近百次,高地温、高地应力、突泥涌水、软岩大变形等地质问题层出不穷,成为了施工中又一只“拦路虎”。14年的施工中,经历了3至6级地震98次,在我国和世界铁路隧道建设史上鲜有。

世界修建难度最高的铁路(地球上最难修建的铁路开通)(8)

中铁八局承建的太邑隧道全长7.2公里,隧道位于苍山保护区,穿越4条断裂破碎带,隧道出口端属高地应力场区,特别容易发生岩爆、坍塌、掉块。隧道进口端隧道地表水及地下水丰富,雨季每天实际最大涌水量达3.6万立方米,相当于15个标准游泳池的水量,且隧道内部气温较低,即便在夏天,施工人员进洞都要穿着冬衣。

世界修建难度最高的铁路(地球上最难修建的铁路开通)(9)

中铁八局承建的福星隧道全长5.085公里,为大瑞铁路自大理火车站引出后的第一座隧道,也是大保段唯一穿越居民区、高速公路的隧道。福星隧道大变形段变形量为国内隧道施工罕见,按原设计采取“马蹄形”断面施工,水平日收敛值达1.8米,经长达一年多的工艺性试验,最终采用“圆形”断面加锚索的施工方案,成功控制住了隧道变形。这是目前国内在建铁路变形较大且首次运用预应力锚索的隧道,为后续类似隧道的施工积累了宝贵的经验。

中铁大桥局

澜沧江是横断山系中著名的“七江”之一,飞跨这座天险的澜沧江特大桥是大保段的代表性工程。中铁大桥局承建的澜沧江特大桥全长528米,主跨342米,距离江面高差达270米,相当于90层楼房的高度。加之桥址处在深V型峡谷区域,两侧不到100米的范围内都有滑坡体,局部有一些位置是90度的垂直山坡,且两边山体又不对称,只能采用更加复杂的钢筋混凝土提篮式设计。

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该桥为上承式劲性骨架钢筋混凝土提篮拱桥,主拱采用钢管拱内填、外包混凝土结构,共使用混凝土8.5万立方米、钢材1.4万吨。

受特殊地理环境和气候所限,澜沧江特大桥采用“二次竖转”工法施工,在世界建桥史上尚属首次。“二次竖转”角度之和达130度,其竖转角度目前在世界上最大大桥单边竖放重量达2500吨,也是世界桥梁施工之最。大桥建设过程中,先后获得3项国家技术创新专利,为我国积累了复杂地质条件下桥梁建造的宝贵经验。

中铁建工

大瑞铁路大保段沿线三座新建客运站房保山站、漾濞站、永平县站及货运车站保山北站,均由中铁建工承建。其中,保山站站房建筑面积12000平米,永平县站站房建筑面积3000平方米,漾濞站站房建筑面积3000平方米。

中铁二十三局

中铁二十三局承建的大理至保山段二标管段内便有两座:杉阳隧道和大坡岭隧道,是大保段最难啃的“硬骨头”。

全长13.39公里的杉阳隧道地处滇西地质最为复杂的“三高四活跃”不稳定区,地应力最高时达20MPa,软弱围岩大变形、溜塌、突水、突泥、涌渣等地质灾害频繁发生,隧道掘进就如同穿越一座充满世界级难度的“复杂地质博物馆”。施工期间发生各类不同规模的地质灾害700余次,而隧道最后200米更是遭遇了国内外罕见的Ⅵ级围岩突变,施工难度成倍增加。

大坡岭隧道全长14.66公里,中铁二十三局承建的出口段长7.3公里。隧道建设过程中溜坍、坍塌、塌方97次,高地温、高地应力、突泥涌水、软岩大变形等地质问题并存,且由于隧道地处中国西南地区澜沧江强烈地震带,14年的施工中,该隧道共经历了3-6级地震98次,在我国和世界铁路隧道建设史上鲜有。

对罕见隧道难题,中铁二十三局的建设者迎难而上,从科学施工入手,邀请专家对特殊地质地貌进行“会诊”,遵循“岩变我变”的施工原则,摸清岩石“脾性”,及时调整施工工法和支护工艺等,兵来将挡、水来土掩,以超人的意志和智慧的头脑战胜重重困难,为大保段先期开通奠定了坚实基础。

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2022年3月28日,被国内专家一致认为“施工难度极大、安全风险极高、国内外罕见”的杉阳隧道顺利贯通。至此,压在建设者头上的“两座大山”终被攻克。一朝的兴奋没有冲昏头脑,他们发扬“连续作战、不怕疲劳”的精神,再接再厉,在开挖贯通后仅 16 天完成落底、仰拱、衬砌作业施工,实现衬砌贯通,被业主赞誉“这在国内铁路隧道建设中也非常少见”。

14年的奋战,只为通车的那一刻!我们不能忘了背后的这些建设者们~

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