12月5日上午,我国首条高等级重载铁路山西中南部铁路通道传来喜讯,坐落在吕梁山腹地的临县隧道,随着2、3号斜井间最后一道屏障的打通,由中国铁建十二局集团承建的我国最长铁路黄土隧道宣告全隧贯通。
临县隧道全长10.632公里,设计为单洞双线隧道,开挖高度达10.95米,开挖断面为154.1平方米。地貌以黄土梁、峁和深切冲沟为主,地形起伏较大,埋深在7.5米至195米之间;地质以黄土、砂泥岩互层及土石分界为主,富含地下水,围岩极差,被列为全线高风险隧道和控制性工程。
为满足工期需求,综合考虑施工通风和排水、弃碴等需要,十二局集团在进口和出口分设两个项目部,同时增加4个斜井分10个掌子面同时掘进。
为破解大尺度开挖高度、断面难题,建设者在施工中运用了由十二局集团首创并获得国家一级发明的“三台阶七步流水开挖工法”。将整个断面分为上、中、下三个台阶七个开挖面,各部位开挖与支护沿隧道纵向错开平行推进,确保了施工中的安全、质量和进度。自2010年6月开工以来,每个掌子面平均月进度达到了85米以上,创造了黄土隧道单口月掘进135米的业界高产纪录。这一工法得到专家和晋豫鲁铁路通道公司一致认可,并在全线各标段全面推广。
施工中他们大力开展工艺创新和科研攻关。针对黄土地质,改进铲斗设计,在其背平面末端焊接“楔形钢齿”,将隧道拱部和边墙边角开挖功效提高40%以上;将钢筋网片加工台架由“固定式”革新为“翻转式”,提高功效30%以上;加强对湿陷性黄土土体性质研究,分析地表沉降、拱顶下沉、水平收敛与开挖工序、黄土含水量、雨水的关系和变形规律,得出变形稳定性控制的参考指标,成功攻克了此类地质施工中变形控制技术等难题;通过现场全过程监控量测、超前地质预报和试验,总结出一套安全、快速通过土石分界地段的隧道施工工法。这些技术为同类复杂地质隧道施工积累了宝贵经验。
中南部铁路通道是我国首条轴重30吨、在建最长的重载铁路,全长1267公里,其中山西省境内579公里;建成后将打通一条年输送能力达两亿吨的晋煤外运大通道,比绕道渤海湾缩短1500公里,从而为中原经济区建设提供强有力的能源支持。中铁十二局集团承担土建1标70.15公里正线及10.15公里联络线的线下工程,临县隧道贯通是十二局集团继11月8日全线最高桥蔚汾河特大桥胜利合龙后,取得的又一重大进展。