孔内成像仪助力大柱山隧道解决技术难题
2017-06-12
作为中国前所未有的最难的一条隧道，大理—瑞丽铁路大柱山隧道刷新了铁路历史。为了预知隧道前方围岩情况，中铁一局四公司引入“孔内成像仪”，成功解决技术难题。
5月下旬，记者来到施工中的大理—瑞丽铁路大柱山隧道，发现实现这一高难度工程，靠的是各种有想象力的技术创新。
“穿越横断山的铁路像一段地铁，桥隧相连。14公里长以上的隧道有4座。其中，大柱山隧道更是刷新了铁路历史，是中国前所未有的最难的一条隧道。”大瑞铁路业主代表曾劲说。
项目总工刘昕华说，横断山脉位于两大地壳板块交接处，号称世界地质博物馆;大柱山隧道一路穿过30多种岩石，有形成于二叠纪的古老岩石，也有全新世的沉积岩石。一路上，施工者要应付6个断层;在最难的燕子窝断层，26个月施工队只掘进了156米。
中铁一局四公司大柱山隧道施工队迄今已4次面临岩层透水。工人们钻出泉眼，以放水减压。掌子面上涌水、突泥，是工人最不愿碰上的状况。而在大柱山隧道里，百分之九十的时段，人们都要处理岩层深处涌出 的水和泥浆。另外，巨大的地应力曾经扭弯几十条支撑隧道的工字钢成麻花。地应力还会压裂岩石，射出子弹一样的碎片。隧道施工队最盼望的，就是前方围岩的状况好;他们最害怕掌子面背后隐藏着危险。
为了预知前方围岩情况，中铁一局四公司发明了一种高效率的技术。项目副书记张斌介绍说，他们跟北京一家科技公司合作，引入了“孔内成像仪”，就像医院里常用的内窥镜。
在岩壁上钻好了洞，长长的缆线就可以顶着摄像头插进去，只要洞里涌出的水压力别太大。屏幕上显示孔内一路上清晰的图像，就好像胃镜显示出消化道的实景。“这一段围岩情况不错，”技术人员指点着屏幕，“这里的空穴是出水点，我们可能钻到了一道水路。”
张斌说，他们在隧道工程中发明的这一办法，迅速在全国推广。当初仪器10万元一套，现在降到二三万元。
为了在泥浆般的沉积物里打隧道，施工者还引入一种技巧：向沉积物中灌入水泥和水玻璃的混合液体，让沉积物硬化，再当作岩石一样爆破。好比把豆腐脑变成豆腐干，在豆腐干里打洞。
由于洞在山下1000米深，大柱山隧道只能是“独头掘进”——从出口和入口挖，而不能从中间挖井下去增加工作面。它的独头掘进距离也创造了世界纪录。为了给隧道深处供氧，项目建造了强劲的新式通风系统。
为了将划船才能进入的透水现场的水排干，项目组装了一套高效率水泵逐级抽水，相当于将一个湖泊移到了百米楼顶。
放在20年前，这样的项目想都不敢想。”中铁一局四公司纪委书记游宏生说，例如成昆铁路曾被称为工程奇迹，跟如今的大柱山隧道比起来完全不算什么。
