聚焦青藏铁路:“世界第一高隧”征服记 | |||||||||
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http://www.sina.com.cn 2006年06月10日20:25 新华网 | |||||||||
新华网西宁6月10日电 通讯:“世界第一高隧”征服记 新华社记者王圣志、文贻炜、侯德强 有“世界第一高隧”之称的青藏铁路风火山隧道,全长1338米,轨面标高4905米,全部位于永久冻土层以内,是世界上海拔最高、冻土区最长的高原永久冻土隧道。
青藏铁路开工前,西方媒体预言:青藏铁路根本过不了风火山,因为风火山地下全是长年冻土,冰厚达150多米。换句话说,风火山就是一座冰山,在冰山上打隧道是根本不可能的。因此,风火山隧道被列为青藏铁路全线重点工程之首。 风火山自然条件十分恶劣,这里空气中氧含量不足海平面的50%,比人类生存所需氧气的最低极限值还低0.13千帕,对参建者的身体健康构成较大威胁。 中铁二十局承担着风火山隧道的建设任务。时任中铁二十局青藏铁路工程指挥部指挥长的况成明说:“要想打通风火山隧道,首先要解决生存问题。由于高寒缺氧,400名职工刚上线时,高原病发生率很高,每天门诊人数平均达到59人。因此解决缺氧问题,是保障工程顺利推进的前提。” 2001年青藏铁路开工初期,各施工单位都为职工定做了背负式氧气瓶,但背负5公斤重的氧气瓶增加了职工负担,氧气瓶的容量也不能满足施工人员对氧气的需求。况成明深感修建青藏铁路决不能再走传统供氧的老路。带着强烈的使命感和责任感,况成明在隧道施工前夜不能寐,苦苦寻求新的更为实用的供氧办法。 这年7月的一天,北京科技大学的一位研究生到风火山推销小型制氧机。况成明劈头就问:“多大的?”“只能供一个人使用。”“有没有更大的?有没有能给整个隧道施工人员供氧的?”“没有,全世界都没有。”况成明琢磨:原理都一样,小的能生产出来,大的为啥就不行呢?他立即找来项目总工程师任少强和党委书记陈文珍商量,三人一拍即合,他们大胆地提出在风火山建立制氧站的创意。 这一想法得到北京科技大学刘应书教授的支持。况成明调集二十名科技精英联合北京科技大学的专家,组成现场科技攻关组,夜以继日,反复论证,精心制定设计方案。他们结合隧道施工需氧的实际情况,创造性地提出了有压吸附,高原低气压直接解吸的变压吸附制氧工艺和“隧道掌子面弥散供氧和氧吧车供氧的新方法”。经过二百余次试验,3个月后,世界上第一座大型高原制氧站在风火山正式投入使用。 制氧站每台每小时可产氧气24立方米,可以保证职工每天最少吸氧2小时。职工高原病发病率因此下降了44.1%。这项“青藏铁路风火山隧道制氧、供氧系统研制与应用”的科技成果,填补了世界高海拔制氧技术的空白,并很快在建设全线推广使用。 2001年10月18日,风火山隧道打响第一炮,炸出的弃渣几乎全是冰块,含土量仅为15%至20%。因为隧道的地质结构主要为含土冰层,以及饱冰冻土、原始冰川、裂隙冰、砂岩、泥岩及泥沙互层。 这样的地质条件一直是隧道施工的禁区。隧道施工“掘进容易,支护难”,特别是冻土隧道施工支护、衬砌更难。况成明尝试着让施工人员喷射混凝土进行支护,没有成功。高原冻土施工的关键在控制温度:温度低了,混凝土无法凝固;温度高了,围岩又会遇热融化,造成洞壁滑塌。这是个非常棘手的技术难题! 况成明带领科技人员昼夜蹲在掌子面上进行实地观察,吃住在隧道,掌握冰岩温度变化的规律。在高原受强烈紫外线照射,他的眼睛患上了严重的角膜炎,双眼红肿得像熟透的桃子,实在睁不开,施工人员就向他口述现场情况,他边听边琢磨。经过反复试验和对观测数据的分析,终于找到了快速封闭围岩的最佳温度参数。 况成明大胆决策,投资数百万元,与石家庄铁道学院共同研制了两台大型隧道空调机组,把洞内温度控制在正负5摄氏度以内,既防止了冻土隧道因热融而导致塌方的可能,又解决了因洞内温度低、混凝土不能正常养生的质量隐患。为同类地质条件下的隧道施工积累了宝贵的技术和施工经验。 隧道内严重缺氧,氧气含量只有平原地区的40%。中铁二十局又制造了两个大型制氧站,安置在隧道进出口两端,从两头向施工的隧道内进行24小时弥漫供氧,使隧道内氧气含量达到平原地区的70%左右,施工环境相当于下降了1000米高度。 中铁二十局青藏铁路工程指挥部副指挥长丁守全说:“采取隧道弥漫式供氧,大大提高了生产力,原来隧道掘进每天为2-3米,后来隧道掘进每天可达5-8米。我们还在洞内安装了移动式氧吧车,职工工作疲惫时随时可以到氧吧车内吸氧休息,有效保障了施工人员的生命安全。” 在风火山隧道施工中,中铁二十局和多家科研单位合作,相继攻克了浅埋冻土隧道进洞、冰岩光爆、含土冰层热融控制与喷护等20多项世界性高原冻土施工方面的重大科研难题。 2002年10月19日, 青藏铁路风火山隧道胜利贯通。风火山隧道施工期间,未发生一起塌方和安全质量事故,其成功突破高原冻土施工难题,被中国工程院等权威单位评为2002年全国公众关注的十大科技事件之一。(完)
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