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南水北调首条穿黄输水隧道打通 长江与黄河“握手”

山西引黄2014-08-01 10:52:332803
  输水隧道 如何首穿黄河?

  法制晚报讯(记者 周超) 南水北调工程之所以宏大,不仅仅是因为它跨多省市,近3000公里调水,更是因为这项工程里包含许多史无前例的分项工程,如世界上综合规模最大的渡槽工程、史上最宏大的穿黄工程等。

    许多个第一,使南水北调世界瞩目。

  难度最大

  首条穿黄输水隧道打通  长江与黄河“握手”

  穿黄工程是南水北调中线的咽喉工程。对南水北调中线工程有所了解的人,都会知道这句话:“穿黄不通,千里无功。”

  在731公里长的南水北调中线工程河南段,最早开工的就是穿黄工程。这不仅因为它是中线工程中最大的单体工程,也是所有项目中施工难度最大的工程。

  在穿越大江大河的隧道施工中,穿黄工程是国内盾构领域在高地下水,大埋深,充满泥沙、淤泥等复合沉积地层中的第一次穿越,是国内第一条穿越黄河的输水隧道,也是国内在饱和水位下埋深最大的一次盾构穿越,堪称人类历史上最宏大的穿越大江大河工程。

  2010年9月27日,全长4.25公里的穿黄工程两条隧洞顺利贯通。2014年6月,穿黄工程进行了充水试验,通水之时,长江与黄河实现有史以来第一次亲密“握手”。

  遇外方“天价”修理工  机器坏了自己摸索修

  2007年7月8日,盾构机从黄河北岸近40米深的地下始发。按照设计,盾构机始发后,将一鼓作气穿过黄河。然而,行进不到1000米,问题就出现了。盾构机排出来的泥浆中有油管和刀具,还有刀盘上的辅助材料。这意味着盾构机的刀具和刀盘都出现了问题,必须马上检修。

  此时刀盘已在隧洞的最前端、在黄河下面的淤泥里,上面是相当于30米高水流的压力。这是到目前为止,国内外首例在高地下水位、软地层条件下进行盾构刀具修复。这样的难题,连国外最专业的维修机构也望而却步。

  德国盾构机生产厂家被请到现场,但他们开出了“天价”,单单一个操作工人,一个月的工资就接近20万美元。而且不能限制维修期限。也就是说,不管是一年还是更长时间,外方不能保证,中方不得干涉。

  “太贵,我们考虑了下,还是决定自己去找方法。”时任南水北调中线建设管理局河南直管项目建管部部长的高必华决定,依靠自己的力量进行技术攻关。“今后大工程越来越多,如果自己掌握了这门技术,可能今后都有机会用上。”

  通过多方寻找,项目部终于与一所航海学院取得联系,派年轻的技术骨干去学习培训。

  经过长达一个多月的学习摸索,项目部终于找到了一个切实可行的解决方案。在狭小的空间里,技术工人用风镐和工兵铲一点一点地把泥土铲开。几个月后,盾构机开始恢复掘进。

  “我们自己技术人员维修,省了很多钱。”项目部相关负责人笑着说,穿黄工程先后攻克了7项国内外具有挑战性的技术难题。

  其他重点工程 沙河大渡槽 堪称世界第一

  沙河大渡槽的建设,如同一条巨龙横空。沙河渡槽工程是南水北调中线规模最大、技术难度最复杂的控制性工程之一,为目前世界上综合规模最大的渡槽工程。建成后将成为中原大地上的一个新景观。

  沙河渡槽规模大,按综合流量、跨度、重量、总长度等指标,排名世界第一;架设重量大,单槽重达1200吨,为国内最重的预制渡槽;架设难度大,槽身为U形结构,最大高度达9.6米,远大于一般高铁桥梁的箱梁高度。

  河南省水利厅厅长、省南水北调办公室主任王小平介绍,沙河大渡槽的每一片U形槽,都要承载1700吨的水,相当于每米承重56吨,而U形槽槽身厚度仅为35厘米。要想做到滴水不漏,必须采用国际领先的双向预应力结构。每一片U形槽,仅钢筋就要用1.4万多根,总重80.8吨。

  一个U形槽1200吨,这样的庞然大物,如何能安全架设在沙河之上?王小平介绍,沙河渡槽架设采取“槽上运槽”方式设计实施。架槽机将第一片预制好的U形槽身架设到桥墩上后,再依次沿着架设好的U形槽顶端输送架设其他U形槽。这种施工技术,开了水利工程建设的国际先例。

  南水北调中,除了沙河渡槽,湍河渡槽工程是南水北调中线总干渠第一个大型控制性工程,是世界上目前最大的“U”形渡槽工程,是南水北调中线中单跨跨度最长、流量最大、施工难度最大的一项渡槽工程。

  “单跨的跨度就为40米,一节槽身就重达1600吨,既没有车辆可以运送又没有相应吊车能够吊装,这使得施工难度加大。”工程相关负责人陈谋建表示,施工方最终花了5000余万元,采用造槽机“原位现浇施工”,现场进行浇筑,就地施工,破解了重量大无法吊装的难题。

  对于为什么要采用U形结构,陈谋建说:“这是湍河渡槽的另一处‘第一次’。用U形,是看中其过流能力最优。”在今年汛后正式通水后,该处每秒钟就会有350—420立方米的丹江水从湍河上空飞驰流过,源源不断北上赴京。

  “按照这个过水能力,一个标准的游泳池5秒钟就能被注满,一个半小时就可以将昆明湖注满。”陈谋建说。
 
摘自:新浪网