穿黄工程进入关键期：黄河底部40米处掘进(图)

 

 

图为河南温县黄河北岸拍摄的穿黄工程隧洞盾构机掘进现场。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。