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【中国品牌日】中国中铁:"彩云号"自主创新 挑战史上最难铁路隧道
2018-05-10 15:01     中国发展网

中国经济导报 中国发展网 记者张洽棠

5月10日,中国自主品牌博览会在上海展览中心举办,位于中央展厅的中国中铁充分体现出自主创新在实践中的广泛运用。

中国中铁高新工业股份有限公司党委书记、董事长易铁军表示,中铁不仅"搞定"了世界最难修的铁路,而且实现了铁路与生态的完美融合。

"云南十八怪,火车没有汽车快,不通国内通国外”这句广为流传的民谣在很大程度上源于滇越铁路。这条百年前用累累白骨铸就的传奇铁路,一度曾被认为是“世界上最难修的铁路”。

而就在这条铁路的西边,昼夜奔流的澜沧江畔,另一条铁路正在紧张施工之中——“中缅铁路大通道”大瑞铁路(大理-瑞丽)。

按照既定规划,铁路通车后,从昆明到瑞丽边境有望从十几个小时的颠簸之旅,缩短到6小时以内。这条滇西大动脉,让饱受大山围困之苦的云南人民翘首以盼。然而,关于这条铁路的最早报道却已经是13年前的事情了,尚未通车的大瑞铁路刷新了世界纪录:世界上最难修的铁路,没有之一!豆腐式的软岩、突泥、涌水、高地热……大瑞铁路是穿越横断山脉的第一条铁路,其中仅大瑞铁路先期开工的大柱山隧道就需穿越6条断裂带,也正因于此,大柱山隧道的工期从最初计划的5年半延长到了13年。

直至2014年12月,大瑞铁路重点控制性工程、亚洲最长的山岭铁路隧道(34.538千米)——高黎贡山隧道才正式开工建设。隧道地质条件极其复杂,几乎囊括了隧道施工的所有不良地质和重大风险。突出表现为 “三高”即高地热、高地应力、高地震烈度,“四活跃”即活跃的新构造运动、活跃的地热水环境、活跃的外动力地质条件和活跃的岸坡浅表改造过程的特征。

不仅工程建设难度之大令人咋舌,而且对生态环境保护的要求也极高。大自然鬼斧神工的高黎贡山,被誉为“物种基因库,自然博物馆,天然植物园,南北动植物交汇的走廊”。在这里,“植物活化石”桫椤撑起一片天地,延续着恐龙的“绿色梦”;“世界杜鹃花王”最古老的一棵树龄达280多年,整棵花树占地500平方米。高黎贡山还有扭角羚、蜂猴、绿孔雀、白眉长臂猿、孟加拉虎等20多种国家一级保护动物在这里生息繁衍。要在生物种类如此繁多、地质条件如此复杂的生态环境中开凿铁路大通道,施工所承担的压力可想而知。

TBM是硬岩掘进机的简称,它集机、电、液、气、激光、传导、测量、预报于一体,是技术含量最高的工程装备,被誉为“地下工程施工的航母”,主要应用于长大的山岭隧道施工,能够解决长距离、复杂地层条件下人工钻爆法无法完成的山岭隧道施工难题。 

云南素有“彩云之南”之称,而高黎贡山隧道途经的德宏州则素有“孔雀之乡”的美称。因此,研发设计人员将两者元素结合,别出心裁、创造性地对这台设备外观进行了特色呈现,以白色刀盘为底,用橙、黄、蓝、绿、紫五色绘出一只巨幅孔雀图案,远远看去,恰似一只开屏孔雀正在向人们展示她的魅力。而这台设备也有了一个极富特色的美丽名字——“彩云号”。

不过,“彩云号”TBM的创新可不仅仅体现在外观设计和命名上。这台TBM刀盘开挖直径达到9.03米,设备在满足快速破岩的同时,还在强化辅助工法方面进行了诸多创新,以应对围岩变形、断层破碎带和岩爆、突水突泥、高地热等掘进中可能会遇到的风险,同时也能够更好地保护生态环境。

这台大直径敞开式隧道硬岩掘进机名为“彩云号”,由中铁高新工业旗下中铁装备研制,设备刀盘开挖直径达到9.03米,这是目前我国自主研制的最大直径硬岩掘进机(TBM)。不久前,“2017年度网友最关注的央企十大国之重器”网络评选活动中,“彩云号”与大飞机、蛟龙号共同入选,成为国人骄傲。

高黎贡山隧道最大埋深达1155米,平均埋深800米,进口段穿越18种岩性、12条断层;出口段穿越8种岩性、7条断层,其中2条为活动断层,其地质条件的复杂多变程度放眼全国也十分罕见,堪称铁路建筑史上的“地质博物馆”。

而就在不久前,“彩云号”TBM已经成功穿越了第一个地层交接涌水带,掘进里程突破500米,并创造了日掘进32.14米的单日进尺最高纪录,这标志着我国自主研制的最大直径TBM在铁路隧道首次成功应用。

【责编:孙靖白】