毛烏素沙漠
打開地圖，在黃河“幾”字灣內，有一片浩瀚的沙漠——毛烏素沙漠，沙漠中有條河叫無定河。
歷史上，無定河是一條憂傷的河。它曾是漢族與匈奴反覆爭奪的前哨，“可憐無定河邊骨，猶是春閨夢裡人。”無論是戰爭還是工程，人類在此展開的每場大型活動幾乎都蒙上悲壯色彩。
往事越千年。2015年秋，一項史無前例的浩大鐵路工程穿越無定河一路向南。這一次，歷史被改寫：1800多公里戰線上的228座隧道工程，安全事故是零，人員傷亡是零。
這是一組讓人肅然起敬的數字，它的功績用“奇蹟”二字書寫也不誇張，而奇蹟創造者就是在建的蒙華鐵路。
蒙華路上馬蹄響
3月下旬的毛烏素沙漠，沙蒿還沒卸下冬裝，沙柳的嫩芽若有若無，大地還未從冬天完全醒來。
在沙漠深處的白城隧道出口，大吊車正吊起一個巨大的構件。構件差不多三層樓高，而它只是一臺機器的“骨架”。這臺機器就是享譽隧道界的“蒙華號”盾構機。2個月前，它圓滿完成掘進使命，如今正被拆解運走。
洞口附近的地面上是厚厚的灰黃色沙土。抓起一把，輕輕鬆開手指，粉末狀的沙子從指縫簌簌滑落。技術人員說，這種地質名叫新黃土，鬆軟難以成形，打隧道遇到這種地質，進度緩慢不說，塌方風險也極高。
讓人頭疼的不止地質。白城隧道頭頂19米就是包茂高速公路，隧道開挖時極有可能導致公路沉降。為保證公路安全，地方交通部門要求蒙華鐵路公司對高速公路進行改建，僅此一項將增加1000萬元左右費用。
陝西省靖邊縣毛烏素沙漠中的白城隧道盾構施工現場。
經過持續數月的研究論證，在蒙華鐵路股份公司“讓鐵路施工更好更快更安全”理念啟發下，中鐵高新工業股份公司和中鐵四局提供的盾構方案成為最佳選擇。
2016年7月17日，中鐵高新工業旗下的中鐵裝備集團鄭州TBM車間裡，專為白城隧道量身定製的“蒙華號”盾構在閃光燈前掀起“蓋頭”。人們發現，它塊頭很大，長得也頗為獨特：為了適應鐵路隧道的倒“U”型斷面，也為了節省開挖面積，它的“嘴”（掘進端）上長著9個牙齒（刀盤），遠看猶如一隻馬蹄。由此，人們又叫它馬蹄形盾構。
2016年9月13日，長途跋涉近2個月後，馬蹄形盾構運達白城隧道。10月29日，一名年輕的盾構司機按下啟動按鈕，盾構刀盤緩緩轉動，轟隆隆的“馬蹄”聲由地下傳出，白城隧道盾構之旅正式開啟。
創新旅程故事多
“全球首創”“完全自主知識產權”……自誕生起，“蒙華號”就閃耀著創新的光芒。
然而創新並非一帆風順。這是我國首個山嶺隧道盾構施工，當“全球首創”與新黃土地質親密接觸，未知的問題接踵而至。
辦法總比困難多。在聞訊趕來的專家和申德芳所率團隊不懈努力下，盾構施工的問題不僅得到完美解決，很多業績還超出預期：“蒙華號”僅用440天就完成隧道全線3345米掘進任務，速度是傳統礦山法的5倍。盾構不僅克服了新黃土土質疏鬆對隧道掘進帶來的各種風險挑戰，安全穿越了高速公路、輸油輸氣管線、淺埋層等重大風險源，還創造了最高日掘進19.6米、最高月掘進308米的紀錄。
白城隧道貫通儀式。
“隧道即將貫通那幾天，沙漠裡下著茫茫大雪，我們幾個小夥子在現場盯了兩個通宵，最終，這臺100多米長、11.9米高、1300噸重的巨無霸的掘進誤差只有2毫米，大家特別激動，和盾構機拍了很多合影……”3月28日，沙漠上陽光燦爛，回憶起兩個月前盾構機破土而出那一刻，申德芳開心得像個孩子。
“馬蹄形盾構機的成功應用，不僅是我國黃土隧道施工技術的一次重大突破，也是我國重大裝備行業在推動中國製造向中國創造轉變的一次實力證明”。中鐵高新工業總經理李建斌說，企業目前正致力打造工程裝備領域從研發、製造、施工服務、再製造、信息服務的全產業鏈綜合服務商，為我國工程建設行業的高質量發展做出貢獻。
隧道深處咖啡香
2017年5月10日5時，天還沒亮，一輛汽車從延安城外的蒙華鐵路公司蒙陝指揮部出
驅車者是蒙陝指揮部副指揮長、總工程師申志軍。他急切地趕往隧道，只為喝一杯咖啡。
專家體驗隧道咖啡。
“這歸功於蒙華公司的以人為本理念和盾構技術帶來的良好環境。”和隧道打了20多年交道的申志軍說，“盾構”直譯過來就是盾裡的構造，所有人都在堅固的保護殼裡作業，掘進、出渣、注漿、支護都是機器自動完成，施工人員只需操作按鈕、使用電動扳手擰上管片螺栓，工作起來安全輕鬆，隧道不會出現質量問題，“尤為值得一提的是，盾構使用電力驅動，以往隧道施工常見的噪音、粉塵、油煙、爆破後刺鼻的火藥味全都沒有了，施工人員可以像城市白領一樣工作。”
申志軍後，嚐鮮者紛至沓來。蒙華鐵路公司、中國中鐵股份公司、國際隧道協會的領導，中國中鐵隧道局的專家，西南交通大學的教授……還有人帶著家人和孩子一起來了。大家品嚐著神奇的隧道咖啡，嘴裡發出嘖嘖的驚歎聲。
中國中鐵科學研究院研究員，國際隧道協會副主席嚴金秀說：“我去過世界上許多隧道，只在這裡品嚐過隧道咖啡。白城隧道施工安全、快速，環境很棒，顛覆了傳統隧道施工的印象，隧道深處咖啡香是中國隧道工程發展的里程碑，我們已經站在了世界前列。”
在隧道咖啡廳合影留念。
“如果不是親眼所見，有誰會相信，在蒼涼的沙漠裡，在地下十幾米的隧道中，會有一個移動咖啡廳，施工人員邊喝咖啡邊快樂地工作。”申志軍說，作為白城隧道盾構方案關鍵發起人和隧道咖啡品牌創始人，自己有幸為改善隧道施工環境、讓一線施工人員喝著咖啡工作做出一點貢獻，感覺無比自豪。
申志軍還受邀走進浙江大學、河海大學、中國地質大學、長安大學等多所高校和隧道技術交流會講述隧道咖啡的故事。他大聲告訴同行和大學生：“身在新時代，我們要共同努力，讓更多隧道有個良好的工作環境，讓更多隧道工人能夠喝著咖啡工作。”
新聞檔案
蒙華鐵路
蒙西至華中地區鐵路運煤通道工程連接蒙陝甘寧“金三角”地區與鄂湘贛等華中地區，是“北煤南運”新的國家戰略運輸通道。
線路北起內蒙古自治區浩勒報吉站，經內蒙古自治區、陝西省、山西省、河南省、湖北省、湖南省，止於江西省吉安站，全長1 814.5 公里。全線隧道有228座、468公里，佔正線總長的25.8%，其中大於10公里的隧道10座，最長的崤山隧道22.7公里。
隧道穿越砂層、黃土、砂泥岩、板岩、花崗岩、灰巖等多種地層以及富水斷層、岩溶、高地應力水平岩層等不良地質，施工難度大、風險高，保證施工安全和施工質量是隧道建設的重中之重。
蒙華鐵路公司在總結多年來鐵路隧道修建經驗和借鑑國內外先進技術的基礎上，遵循隧道工程建設內在規律，結合蒙華鐵路重載技術要求和建設管理機制，通過理論創新、管理創新、技術創新和試驗段先行先試機制，取得成果後快速推廣應用，實現了信息化動態設計，推動隧道施工管理和技術進步，有效解決了隧道建設中一些突出的質量安全問題，工程安全、質量、工期、投資得到合理有效控制。
白城隧道
白城隧道位於陝北毛烏素沙漠南緣，為單洞雙線隧道，隧道全長3345米，隧道穿越地層為風積沙、粉砂、細砂、砂質新黃土，主要為Ⅴ、Ⅵ級圍巖，最大埋深81米。原設計為礦山法施工，主要採用CD法、雙側壁導坑法及三臺階大拱腳法施工。由於隧道下穿天然氣管線、供水管線及包茂高速公路，隧道埋深淺，施工方法複雜，施工安全及工期風險較大。
蒙華鐵路公司多次對白城隧道施工方法和風險進行論證，經過多方比選，決定採用安全可靠的盾構法施工技術，控制施工期間鄰近構築物的沉降變形，降低施工安全風險。公司研究確定了盾構製作方案及技術參數，並將盾構優化為馬蹄形結構，淺埋地段施工盾構管片厚度減少5釐米、隧道開挖斷面減小15%。在白城隧道掘進工作中，通過採取加強觀測、控制掘進參數、渣土改良、及時同步注漿和二次注漿等措施，保證了油氣管線、供水管線、包茂高速的安全，提高了機械化施工程度，取得了良好的社會效益。
閱讀更多 鐵路建聞 的文章
