祖国西北,莽莽天山横贯东西。
从天空中俯瞰大地,
巍峨的天山
如同一个巨大的屏障,
把新疆分成了南北两半。
天山平均宽度300公里,
南北疆的交通,
被这座巨大的天然屏障所阻隔,
想要跨越就必须盘山翻越。
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为了实现南北疆直通,
中国的建设者们
挑战了一项异乎寻常的超级工程,
即修建一条穿越天山的高速公路
——新疆乌尉高速公路。
而“一隧贯天山,天堑变通途”
的天山胜利隧道,
更是其中的关键节点。
一山界南北,一隧贯天山。
12月30日,由中交集团承建,
总承包分公司管理,
一公局集团、二公局参建,
中交天和生产制造装备的世界最长高速公路隧道
——新疆天山胜利隧道正式贯通。
作为连接南北疆的最主要公路通道,
天山胜利隧道的贯通,
打通了天山南北,
改写了南北疆时空格局,
为新疆经济发展、民生改善铺就通途。
穿越天山将从3小时缩短到约20分钟,
乌尉高速公路建成通车后,
将成为天山中部地区
连接北疆和南疆
通行时间最快的高速公路。
乌鲁木齐到库尔勒的驾车时长
将从7小时缩短到3小时左右。
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如何打通天山、路变坦途?
如何克服险阻、造福人民?
且看中国基建狂魔的“通关秘籍”,
让曾经遥不可及的梦
触手可得。
创新工法,专研技术,助工程经受重重考验
在天山修隧道,
要穿越17个地质断裂带,
面临超长隧道、超大埋深、
高地应力、高地震烈度、
高环保要求、高海拔施工的挑战。
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天山山脉素有“地质博物馆”的称号,
尤其是在全隧施工中
最危险的一条断裂带
——F6博罗科努-阿其克库都克断裂带,
它包含片麻状花岗闪长岩、
碳质板岩、石英片岩等10余种岩石,
施工难度可想而知。
整个隧道不仅要穿越16个地质断裂带,
岩层复杂、地质脆弱;
隧道施工段还处于高地应力环境,
一块手指盖大小的岩石就要承受200多公斤重量,
是一般岩石承载力的50倍以上。
岩爆、突泥、涌水及大规模坍塌等困难,
成为隧道施工的最大拦路虎。
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为了应对断裂带的“易碎”体质,
中交集团项目团队
首次在公路隧道领域使用
“TBM中导洞+主洞钻爆法”组合工艺,
在两个主洞的中间
增加一个用TBM(硬岩掘进机)
掘进的中导洞,
利用TBM快速掘进的优势,
为双主洞开辟辅助工作面,
实现“长隧短打”,
有效提高施工效率。
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不仅如此,
为了抵抗应对强烈的挤压力,
项目团队还转变思路,
改变不了施工环境,
就改变应对方法,
通过“以柔克刚”,反复模拟受力,
研发出70厘米厚的泡沫混凝土作为减震吸能结构,
助力项目顺利穿越断层,
经受住了一次又一次活跃地质运动的考验。
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山体内,创新工法过断层;
山顶上,专研设备打竖井。
天山胜利隧道最大埋深超过1100米,
为缓解施工中的通风难题,
并满足后期运营通风、排烟的需求,
中交集团项目团队采用“三洞+四竖井”的施工方案,
从天山自上而下开凿4座竖井,
作为整个隧道的“呼吸系统”。
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其中,位于进口端的2号通风竖井
设2-1、2-2两个井身,
设计深度达706米,为国内最深竖井。
施工过程中,中交集团打造
全球首个高寒高海拔、
超大超深竖井装备“首创号”,
通过泥水分离技术,
一举解决了千米级竖井泥浆排渣问题,
创下全球最深“一钻成井”
硬岩竖井纪录。
有序施工,持续创新,让智慧服务建设所需
超长隧道、超大埋深、
地质复杂、岩石破碎,
倘若采用传统的钻孔爆破法,
想要打通天山需要12年。
如何缩短工期?
建设团队在公路隧道领域使用新的组合工艺,
将整条隧道切割成段、分段施工,
从而将工期从72个月缩短至52个月。
但与此同时也带来了复杂的管理难题:
高峰期时,幽深昏暗的隧道内,
3个隧洞共7个作业面同步作业,
每天1000多人进出施工,
出渣车、材料运输车等超900车次往返其中,
平均每两分钟就要进出一辆车。
隧道净断面狭小、运距又长,
要保证连续施工不中断,
相当于“螺蛳壳里做道场”,
确保车辆畅通行驶是第一道难关。
结合车辆配置、载重情况和行驶速度等指标,
建设团队探索在隧道施工中设置红绿灯,
在车行横洞与主洞、中导洞交会处
共安装8个红绿灯,
通过流量管理增强通行能力、提高施工效率。
中交集团项目团队坚持创新引领,
成立天山工作室创新小组,
以新工艺、新技术
助力突破复杂地质条件下的
隧道施工难题,
成功研发了长大隧道物料运输施工技术、
TBM物料运输多功能胶轮车应用技术、
多掘进工作面复杂网络施工通风技术、
TBM压注式混凝土施工技术、
深大竖井地面预注浆施工技术、
洞外超长距离水平定向钻地质勘察技术
等10余项施工技术,
填补了行业施工技术空白。
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不仅如此,团队还引入智能三臂凿岩台车、
超前水平定向钻、多功能拱架安装台车、
自动挂布台车等设备,
在提升工程质量和安全保障的同时
实现降本增效,
多项工艺和技术获国家发明专利授权
和新型实用专利,
让智慧化成为创新施工“方程的最优解”。
清污分流,循环利用,用行动守住绿色天山
莽莽天山,
近万座冰川孕育了300多条河流,
为新疆带来了丰富的
湖泊、森林、草原等自然资源。
但打通天山,
也注定要经历一场与水的“较量”。
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天山胜利隧道进口端
毗邻国家1号冰川,
整个施工路线穿越
乌鲁木齐河饮用水源二级保护区。
打通天山,越往深处,裂隙涌水越大,
施工高峰期,每天涌水近4万立方米,
能装满16个国际标准游泳池。
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中交集团项目团队
采用“清污分流、洞内裂隙水收集再利用”模式,
隧道进口端施工现场
共建设了3座智能污水处理厂,
成为迄今为止
中国公路隧道规模最大的水处理系统。
经过筛除、絮凝、沉淀、超滤和反渗透等
7道工序,
对隧道施工产生的
含有油类、氨氮等物质的废水进行处理,
循环用于施工生产。
每隔一到两周,
对处理后的水质进行检测,
各项指标均符合国家地表Ⅱ类水质标准。
由于天山胜利隧道地处天山腹地,
周围生态环境较为脆弱,
项目采用隧道洞渣
填筑路基和加工碎石、机制砂,
减少弃渣对草原的占用。
洞内通过引进移动式除尘车
降低隧道施工扬尘污染,
拌合站采用新型除尘设备,
碎石加工场四周设置专用防尘网
对加工设备及输送皮带进行封闭,
最大限度降低工程建设对环境的影响。
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跨越天山,
曾是多少代人的梦想。
自1973年参与中国第一条真正意义上
贯通天山的公路——独库公路起,
中交集团在50余年的岁月里,
扎根新疆、深耕新疆。
一条条打通天山南北的天路,
既见证了中国基建的高速发展,
也见证了中国人民
无惧无畏、敢将天险变通途的意志与决心。
我们相信,
国有企业在建设祖国、服务人民的路上,
会不断贡献更加强大的力量,
共同绘就一幅
天山南北幸福和谐的崭新画卷。
责任编辑丨陈 宇
执行主编丨刘海草 张灏然
内容来源 | 中国交建