黄河下的引水隧道这样挖

　　在黄河水下最深40米的地方打两条3450米长的隧洞，输送汉江水，解决京津等城市的吃水难题，这就是被誉为人类历史上最宏大的调水穿越大江大河工程——南水北调中线穿黄工程。

　　在挖掘隧洞的盾构机的“先锋”部件——刀盘、盾体在井下组装完毕之际，下月中旬穿黄工程将开始掘进。但在40米的水下，隧洞如何挖？如何做到“立交”通过、互不干扰又能互补水源？挖掘过程中的岩石、枯树好对付吗？挖掘后泥沙随即涌来，该如何巩固战果呢？昨天，本报记者前往现场，进行打探。

　　●盾构机像个放倒的烟囱，体重1600多吨

　　昨天，记者驱车来到南水北调穿黄隧洞的起点——焦作温县境内黄河北岸的黄河滩，中铁十六局集团水电七局的工人们正在忙碌着，地上堆满了各种叫不出名字的铁疙瘩。

　　“这都是盾构机的零件，组装好得一个多月。”穿黄工程建设管理部工程管理处的徐工指着地上堆放的零部件说。穿黄工程的盾构机是向德国一家公司专门定制的，体格要比挖地铁隧洞的盾构机大得多，刀头、盾中、盾尾和附件4个部分连接，有100多米，1600多吨重。

　　记者在现场看到，盾构机的高度是9米，看上去有三层楼那么高，里面还有楼梯，设计得像个楼房——不过它的外形是圆的，像个放倒的烟囱，又高又长。

　　由于盾构机十分庞大，在隧洞开掘前必须修好两个施工竖井，两个竖井的内径均为18米，外径22米，深约76.6米。目前，北岸的2个竖井已经完工，第二台盾构机几天后也将从广州起运，到6月中旬左右，两台盾构机将并行从黄河北岸向南掘进，挖掘穿黄隧洞，单线总长3450米。

　　●动力相当于15辆捷达车，岩石、树根“通吃”

　　有工人打趣盾构机像个放倒的烟囱，那这个“烟囱”要是遇到沉睡的古船、古树甚至巨石，能斗得过吗？

　　“它可比烟囱厉害多了，最前部安装的锋利刀盘，无坚不摧，挖隧洞，都是靠的这玩意儿。”正在调试安装盾构机的中铁十六局的工程师何培志笑着说，“盾构机的能耐可大了。”

　　他指着盾构机最前部蓝色的圆盘样的东西告诉记者，那是刀盘，上面有三种刀具——刮刀、滚刀和羊角刀，这些刀可不是一般的钢刀，不仅强度大，而且每种刀具都能克制相应的障碍物。一旦遇到障碍物，系统会出动相应的刀具，在动力的推动下，把障碍物绞碎，即便是坚硬的岩石，也无法跟盾构机顶牛。

　　盾构机动力系统由10个110千瓦的电动机组成，相当于15辆捷达轿车的动力，遇到岩石，不说一下子能把它绞成碎末，但会把它击碎成小颗粒。

　　●随机铺设隧洞外衬，不会被泥沙填堵

　　但在黄河水下作业，下面都是黏稠的泥沙，即便把障碍物都推开了，但机器过后，马上有泥沙填充过来，怎么能形成隧洞呢？

　　何培志说，盾构机的外形是圆柱形的，机器过来，挖出的洞的形状也是圆柱形的，开掘后盾构机壳体本身会起到临时的支撑作用，挡住不让泥沙回填；与此同时，处理系统作业，挖出的泥浆等物通过处理系统被抽出洞去，然后盾构管片拼装机作工，把装在盾构机上、已经做好的钢筋混凝土管片铺在上面，七片组成一个密闭的圆筒状的隧洞筒，然后灌浆加固，管片固定，隧洞的外衬就算做成了。

　　那能确保管片铺成的隧洞的大小就是设计的隧洞的大小吗？

　　当然能了，别忘了盾构机可是专为穿黄工程定制的，它的高度也就是刀片的直径是9米，正好和设计的隧洞的外衬直径吻合，随机铺成的隧洞当然也就大小合适了。

　　●机器一开不能停， 就餐、休息在盾构机上完成

　　盾构机一旦开始工作，就不能停止，除非机器出了故障（当然，经过多次调试的机器一般是不会出现这种问题的），而且，水下做工，为了防止泥沙等进入机器，整个都是封闭的，那么工人吃饭、如厕咋办呢，里面的氧气能供给工作人员呼吸吗？

　　记者在工作人员的带领下登上盾构机的配套设施，发现二楼竟然还备有卫生间，不过是男士小便间，只能供男士小便，挨着还有休息室和咖啡屋。里面空气不流通，机器的后侧连接了一个直径1米左右的管道，负责往机器里面送风、抽风，这样工作人员就不会感到呼吸困难了。

　　小便产生的废物咋办啊，排到隧洞内吗？当然不是，它们和沙石、泥浆一起，都通过处理系统排到洞外去了。

　　●三层防护，黄河水“滴水不渗”

　　隧洞挖在黄河水下面，那黄河水、黄河里的泥沙能渗入到隧洞里吗？

　　“输送的是饮用水，根本不会也不允许出现这种情况。”穿黄工程建设管理部工程管理处尹延飞副处长说，防水渗和水漏的设计是非常重要的，为此工程人员还专门在南岸做了一个1：1的仿真试验模型，进行多次注水试验。

　　为了说明这一点，他带领记者来到仿真模型的试验地，也就是穿黄工程的起点——位于辛店村庙王公路西侧的黄河南岸。

　　仿真试验基地上，两个隧洞的内衬已经建成，由于是仿真试验，隧洞模型的比例和建成后的黄河隧洞一样，内径7米，外径是8.07米，加上外衬，整个直径有9.5米左右，有三层楼那么高，里面能并排走两辆卡车。

　　走进去，很豁达的感觉，用脚踩着攀登两壁，很光滑，根本爬不上去。据介绍，这个隧洞有三层防漏保护措施：首先是外部的管片，两个管片通过插槽连接在一起，除了管片用防水材料制成外，边缘地方都有橡胶条，这种橡胶条遇水就会膨胀，把管片连接得一点缝隙都没有，外部的水、泥沙根本进不来。

　　除了外部管片，中间还有一层钢丝网，钢丝网上面有保护膜，起到第二层防护作用；隧洞的内衬是第三层保护层，无缝，一滴水都漏不进来。

　　据了解，隧洞的抗压能力经过多次测试，不会出现被压垮或者裂缝等质量问题，再加上水是恒温的，不会发生热胀冷缩的现象，就保证了水不会泄漏，而且隧洞的内衬都由环保无害的钢筋混凝土制成，不会污染水质或融进对人体有害的物质。

　　●每秒最多320吨水流过，水排干要80小时

　　按照设计，穿黄隧道的水流量是265吨每秒，加大流量是320吨每秒，两个隧洞，根据城市水的需求情况，选择是同时送水还是单洞送水。

　　每半年左右，其中一个隧洞的水将放空检查一次，隧洞每年有15天到30天的检修期，每3年至5年安排30天至60天的大修。

　　如果在检修期之外出现故障，隧洞内的观测仪器会显示出来，工作人员在自动控制室就能够看到。

　　维修时，水会通过排水口排入黄河或渠道里，如果两个隧洞都有水，需要80个小时才能把里面的水排空。

　　●明渠进、明渠出，明渠妆容已成形

　　所谓穿黄，就是把黄河南岸明渠的水引到黄河北岸，然后流入明渠再向前流淌。

　　总长4.629公里的明渠已经基本成形，据介绍，连接明渠最深处是56米，最浅处为20米，目前只剩下铺设流水道了。

　　在明渠的边上，还挖有排水沟和节水沟，这样下雨的时候，能保证渠水不受污染，污水和雨水都随着排水沟流到黄河了。

　　“丹江口的水是清水，我们要保证送到北京还是清水，沿途不受污染。”尹延飞说，整个工程将于2010年3月份完工。

　　●下月中旬掘进，河下作业河上“无知觉”

　　6月中旬，从黄河北岸两个直径18米，深50米的竖井内，两台盾构机将自北向南推进开挖黄河隧洞。每台盾构机的平均掘进速度为200米/月，盾构机工作面与黄河水的最近距离为20余米，最深处为40米，平均深度30米左右。盾构机作业期间，河面上的船只，地面上劳作的农民将“毫无知觉”。

　　经过艰苦的“地下工作”，盾构机最终将到达南岸施工竖井。随后，盾构机将以南岸施工竖井为新的起点，以155米/月的速度挖掘邙山斜洞段。斜洞完工后，起自温县南羌乡马庄东、终点在荥阳市王村镇李村的穿黄隧洞的雄姿将显现，总长19.3公里，总工期56个月，总投资31.37亿元。

　　由于南北两岸所输水的水位差约为10米，由此形成的水压将使北调之水自流穿过黄河。因此，在有些专家看来，穿黄工程就是一个规模空前的倒吸虹工程。

　　除了供给京津等地区饮水外，在冬季黄河的枯水季节，穿黄隧洞将通过排水口将汉江水放入黄河，解决黄河枯水期的水源难题，但不允许黄河上的船只进入隧洞。