“隆隆隆”，幽暗的高黎貢山隧道里，機身抖動、噪音震耳，“彩雲號”硬巖掘進機猶如一頭吞砂噬巖的巨獸，埋頭向前，無堅不摧。穿越多處地震帶、溫泉群，世界第七長大隧道——大瑞鐵路高黎貢山隧道正攻堅。
這條中國最長鐵路隧道是怎樣建設的？
小新帶你走進“隧道狂魔”
一探究竟→
這是中國最長鐵路隧道的施工現場。從2018年2月1日“彩雲號”啟動以來，一路挺進，從未卡刀，不僅成功穿越第一個地層交接湧水帶，而且即使算上磨合期，其掘進效率也比同工區的進口裝備高出不少。
“彩雲號”就是下圖這個大傢伙！
它的整機長度約230米，重1900噸
刀盤開挖直徑達到9.03米
填補了國內9米以上大直徑硬巖掘進機的空白
“
“34公里的長大隧道，穿越地震帶、地熱群，如果採用傳統鑽爆法施工，每一寸都是煎熬，而進口硬巖掘進機貴得讓人望而生畏。”中鐵隧道局集團大瑞鐵路項目部項目經理張建設說，有了中國自主研發的“彩雲號”硬巖掘進機，施工效率成倍提高，“從大直徑硬巖掘進機的核心技術被我們掌握的這一刻起，中國鐵路長大隧道項目的機械化施工不再受制於人！”
”
“三高”猶如攔路虎
需穿越地熱溫泉上百處、斷層破碎帶16個、巖爆區段約2公里
怒江西岸，橫斷山脈最西部，高黎貢山猶如滇西翡翠，寧靜而耀眼。驅車盤山而上，千巖競秀，雲蒸霞蔚，世界第七長大隧道、亞洲最長鐵路山嶺隧道、中國最長鐵路隧道——雲南大瑞鐵路高黎貢山隧道工地就在山中。
34.5公里的高黎貢山隧道是這條鐵路繞不過去的攔路虎。作為我國第一條穿越橫斷山脈的幹線鐵路隧道，高黎貢山隧道僅進口段就穿越18種巖性、12條斷層，出口段則穿越8種巖性、7條斷層，即便24次選線、3次完善設計，目前仍需面對世界級的“三高”挑戰。
高地熱
隧道地處活躍的地熱水環境，有4條導熱斷層，堪稱高溫熱害嚴重。“周邊有溫泉上百處，深孔鑽探實測地下水溫最高達102攝氏度，足以使施工現場像桑拿房一樣難熬。”中鐵隧道局大瑞鐵路項目部總工程師司景釗介紹，高溫導致的一系列問題都是前所未有的難題。
高地應力
高黎貢山隧道最大埋深1155米，應力集中，容易發生輕微或中等巖爆。“高黎貢山位於印度板塊與歐亞板塊的碰撞縫合帶，山裡每一塊岩石都算得上‘壓力山大’，而且越是深埋的區域，壓力就越大。”司景釗預測，全隧有可能發生巖爆的區段累計總長度約2公里。
高地震烈度
隧道位於滇西南地震帶，地震活動強度非常大，頻度高，僅斷層破碎帶就要穿越16個。“高黎貢山隧道所處區域是地質監測的重中之重，稱得上‘地質博物館’，施工難度極大，風險極高，具有很強的挑戰性，因此修成高黎貢山隧道將極大地完善和提高我國隧道修建技術。”中國工程院院士盧耀如說。
“大國重器”是支撐
過去想做沒做成、一些外國企業還不給我們做的，中國人自主研製成了
工欲善其事，必先利其器。世界級工程，必有“大國重器”支撐，必須有大型的硬巖掘進機挑大樑。
硬巖掘進機的一大優勢，則是施工汙染低、地層擾動小，能夠最大程度保護生態環境。高黎貢山是三江並流世界自然遺產的重要組成，被譽為“物種基因庫”“東亞植物區系的搖籃”。在這種生態要求極高的區域作業，如果通過鑽孔、裝藥、爆破的傳統鑽爆法開挖，不僅施工風險大，還會對保護區內的生態產生不可逆轉的負面影響。
可是，這個能應對如此複雜地質條件的大直徑硬巖掘進機從哪來呢？彼時，國內尚未有直徑超9米的硬巖掘進機，而施工方想根據地質特點對裝備進行功能完善時，外國企業都拒絕了。
2015年10月，為大瑞鐵路高黎貢山隧道量身打造的世界最先進的大直徑敞開式隧道硬巖掘進機“彩雲號”開始研製。2017年8月1日，“彩雲號”成功下線。
更讓人欣喜的是這個“巨無霸”的工作效率。2017年11月24日進入導洞施工的國外老牌掘進機“羅賓斯”，盾構機直徑6.39米，施工難度更低，截至今年4月22日累計掘進了943米，中間“卡殼”兩次，每次都要停工20天以上。而今年2月1日才在主洞始發的“彩雲號”，截至4月22日已挺進583米，從未停機。
“中國創造”解難題
鑽機裝有攝像頭，實現了地下工程從“盲挖”到“心中有數”的轉變
“彩雲號”憑什麼能戰勝國外老牌盾構機？就憑“中國創造”賦予的“十八般武藝”。
——“千里眼”讓“彩雲號”看得遠，提前掌握地質特點。
隧道施工在黑暗中前行，即便有前期地質勘探，在實際掘進中前方會遇到哪些具體的地質難題、遭遇哪些不可控的地質災害，也難以知道。為了破解這個地下工程的最大挑戰，“彩雲號”裝上了全周嵌藏式超前探測鑽機。實現了地下工程從“盲挖”到“心中有數”的轉變。
——“順風耳”讓“彩雲號”聽得清，準確識別不良地質。
“彩雲號”上的另一個寶貝是中鐵工業與山東大學等機構聯合研發的超前地質預報系統。通過反射波，“彩雲號”能“聽波辨位”，對刀盤前方一定距離內的斷層、溶洞、含水構造等不良地質進行準確定位識別並三維成像。
——“三頭六臂”讓“彩雲號”出手快，應對突泥涌水無障礙。
“彩雲號”增設前區應急噴灌混凝土機械手系統、超前注漿系統等輔助系統。一旦遭遇圍巖變形、斷層破碎帶和突水突泥等風險，這些“助手”該出手時就出手，可提前進行注漿加固。
在掘進突破1000米後
“彩雲號”運轉狀態良好
各項技術指標正常
已經開始向新目標發起衝擊！
主 編：金冬偉
閱讀更多 國資小新 的文章
