
兩大難題,一個都不好解決,但在茂縣隧道卻同時出現,約700米的段落成了“攔路虎”。
對建設者來說,穿越龍門山活動斷裂帶,不僅要考慮施工時順利通過,也要考慮運營后的安全,即便發生地震,也不會破壞隧道結構,便于快速修復??伤淼来┥蕉^,若山體錯位,隧道勢必相應斷裂。難題如何破?“動物的脊柱由一段段組成,互相鉸接,又能錯位,它還是中空的,保護了脊髓?!痹O計師“腦洞大開”,仿照動物的脊柱,根據斷裂帶錯動的概率,將500米斷裂帶核心段落分成了34個“短節”分別建設,各“短節”間留15厘米的變形縫,并用特殊的止水帶進行鉸接。
要保持隧道結構不變,還需給“短節”留夠可能錯位空間。因此,茂縣隧道的斷面較一般單線鐵路隧道的斷面,要“大”6%左右。
如何應對軟巖大變形?施工工藝進行了創新?!疤煜挛涔?,唯快不破?!苯ㄔO者爭分奪秒,快速挖掘、快速支護、快速錨固、快速注漿,搶在軟巖變形前,給山體注入混凝土增強巖體強度,從而達到穩固的目的。
最多時一天抽水20個游泳池,9公里隧道換了7種開挖工法
其他鐵路建設中常遇到的突泥、涌水,在茂縣隧道雖不是最大難題,但也給建設帶來不小挑戰。
2015年6月,隧道在建設中忽然出現了涌水,含著泥沙的水從正在掘進的掌子面滲出,源源不斷?!白畛?0天,天天都在打仗。”侯國強回憶。上抽水泵、接抽水管,直到建成一條從掌子面到2公里外、160米高排水的管道,建設才又重新推進。此后900多天,抽水泵每天24小時不間斷抽水,最多時一天抽水3萬立方米,相當于20個標準游泳池水量。水中有泥沙,水泵使用一段時間就要更新,幾年下來,更換的水泵有400來臺,堆成了一座小山。
走進已經貫通的茂縣隧道,可以看到,內部結構很復雜:隧道進口緊接茂縣車站,有三條鐵路線,進洞后短短1.2公里,經歷了三線變兩線、單洞變雙洞的變化。隧道三線的斷面面積有261平方米,單洞變雙洞時最大截面320平方米,是普通單線隧道截面的4倍,而單洞斷面面積僅80平方米,在1200米的距離中斷面面積逐漸縮小,共經10次變化,這在鐵路建設中極其罕見。
結構復雜、膚質復雜,為此,中鐵十七局頻繁轉換開挖工法,達到了7種;高峰時段,作業掌子面多達17個。為確保設計措施落實到位,提高施工效率,建設者還專門配置了三臂鑿巖臺車、錨桿臺車等隧道施工專業設備,關鍵的工序高度機械化,保障了施工的安全和質量。