仅剩425米!打通天山!一个雄心勃勃的计划

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天山巍峨横亘,地理上赫然将新疆一分为二,南疆与北疆遥相呼应。

这条绵延1700公里的壮丽山脉,千百年来不仅作为地理屏障隔绝了南北的往来,也曾在一定程度上限制了经济文化的交流。

跨越天山,始终是无数人心中的向往与梦想。

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近日在天山深处,世界最长高速公路G0711线乌鲁木齐至尉犁高速公路,天山胜利隧道施工进入全面冲刺阶段,目前隧道中导洞累计掘进21.6公里,左右双主洞累计掘进21.3公里。

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天山胜利隧道全长22.13公里,是乌尉高速公路的“咽喉”工程,也是世界在建高速公路最长的隧道。

截至目前,天山胜利隧道出口端服务隧道累计掘进12.6公里,进口端累计掘进9公里,仅剩425米即将贯通。

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时光流转至1974年,一个雄心勃勃的计划悄然启动——独库公路的建设。

这条公路北起克拉玛依市独山子区,南至阿克苏地区库车市,全长达561公里,它如同一道桥梁,誓要打破天山的桎梏。

历经数载艰辛,直至1983年9月,独库公路终得建成通车,哈希勒根隧道、玉希莫勒盖隧道、铁力买提隧道等标志性工程更是首次实现了天山公路隧道的贯通,翻越天山的壮举从此不再遥不可及。

图片车辆行驶在独库公路那拉提至巴音布鲁克路段(资料图片)。

岁月不居,时节如流。

2016年,新疆再度迎来交通建设的高光时刻,G575线巴里坤至哈密公路破土动工。

这条全长76.5公里的公路,自巴里坤蜿蜒而出,终点到哈密市区。

经过数年精心建设,G575线巴哈公路于2021年12月正式建成通车。

继独库公路之后,又有一条贯通天山的重要通道,拉近了天堑分割的距离。

图片2021年8月26日,俯瞰G575线巴里坤至哈密公路东天山隧道入口全景。石榴云/新疆日报记者 蔡增乐摄

然而,翻越天山之路,始终伴随着漫长与艰辛。面对这一挑战,新疆人民从未止步。

2019年,乌尉高速公路的动工建设,再次迈出翻越天山的步子。

这条北起乌鲁木齐市、南至尉犁县的高速公路,将建设一座长达22.1公里的天山胜利隧道,这是世界上在建高速公路中最长隧道。

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随着建设步伐的加快,天山胜利隧道即将全面贯通,乌尉高速也将于明年建成通车。

届时,一条贯通天山南北的最便捷高速公路大通道将横亘新疆大地,为区域发展注入新的活力。

图片乌尉高速公路天山胜利隧道入口(资料图片)。石榴云/新疆日报记者 韩亮摄

可是,天堑变通途之路并非坦途。

在天山胜利隧道的建设过程中,项目团队面临的艰难险阻,并没有因为科技进步而减少,来自地质、水文、自然、生态诸多方面的挑战更多:坚硬的岩石、突发的涌水、频繁的地震以及脆弱的生态环境……每一项都是对建设者智慧与勇气的严峻考验。

图片“天山号”和“胜利号”掘进机合成示意图。来源:新华社

这背后,要克服种种困难。
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🔺天山胜利隧道出口洞口雪景航拍。

隧道5个“拦路虎”

新疆天山,群山耸立,绵绵无边。

这里自然环境恶劣,天山胜利隧道要面临5个“拦路虎”。

第一:气候条件恶劣

隧道地处高寒、高海拔地区,年平均气温仅零下5摄氏度,极端最低气温达零下42摄氏度,地表2米以下为多年冻土层,最大冻结厚度达到15至30米。

第二:地质条件复杂

沿线存在岩爆、涌水、软岩大变形等不良地质,隧道最大涌水量达112500m3/d,相当于一天涌水量达到了90个标准泳池,施工难度极高。

第三:高海拔

天山胜利隧道平均海拔3200米,一般人在海拔3000米以上就有可能产生高原反应,再加上低温,人员设备作业困难。

第四:特长隧道

在公路领域,全长3公里以上隧道属特长隧道,天山胜利隧道全长约22.1公里,建成后将超越陕西秦岭终南山公路隧道,成为世界最长的高速公路隧道。

第五:高地震烈度

隧址地震烈度为Ⅷ度,最大地应力达到了21.8Mpa,相当于一平方厘米要承受218公斤的重量,这意味着隧道施工过程中很有可能遇到岩爆的地质灾害。


高海拔、高寒的超长高速公路隧道
要如何修建呢?

 

一般的隧道
会从两端向中间同时掘进
采用凿孔爆破和挖掘
掏空山体,凿出一条通道

然而,对于超长隧道
采用两端开挖掘进的方式
效率就会变得非常低下
如果按照这种方法
天山胜利隧道22.1公里的项目
一年只能掘进2公里
整个工期将达到11年!
 
能不能更快? 
天山胜利隧道创新采用了2项工艺
🔺跟着记者走进隧道,看看天山胜利隧道是怎么挖掘的。

创新点1:开辟中导洞

传统隧道挖掘,一般只会打2个洞,从两端进行掘进。而天山胜利隧道,在左、右洞的基础上,中间开辟了一条中导洞,用于拓展主洞辅助面工作。
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🔺5月29日,工作人员在天山胜利隧道施工。记者 李宁 摄
为何增加了一个中导洞,就可以提升掘进效率呢?

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🔺中导洞示意图。

中国交建新疆乌尉高速公路项目6标段承接隧道出口段11公里施工任务,他们利用TBM快速掘进优势,通过服务隧道在每个车行横洞处开辟主洞辅助工作面,以相邻车行横洞间距约800米为施工段,将整条隧道进行‘切割’,从而实现‘长隧短打’。

创新点2:自主研发制造新型TBM掘进机——“胜利号”

🔺项目所用“胜利号”TBM机。
TBM(tunnel boring manchine)又名掘进机,其利用特制的大型切削设备,将岩石剪切挤压破碎,然后通过配套的运输设备(通常采用连续皮带机)将碎石运出。
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🔺5月29日,“胜利号”TBM机内部施工现场。本报记者 李宁 摄

天山胜利隧道出口端“胜利号”TBM掘进机开挖直径为8.43米、全长282米、重约2900吨,是一座巨无霸掘进“堡垒”。该机器首创压注式混凝土施工工法(DTSES),实现在TBM机向前切土推进后,利用内置式框架和注入现浇混凝土快速形成隧道衬砌,防止围岩变形或坍塌,有效避免塌方危害作业人员及设备安全。

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🔺压注式混凝土工艺示意图。
而 “胜利号”的“孪生兄弟”——“天山号”TBM掘进机也从该隧道进口端正式向南掘进,不久将与“胜利号”在隧道中部“会师”,完成隧道全线贯通。

图片天山脚下的乌鲁木齐市城区一角。新华社记者 胡虎虎摄

当天山胜利隧道建成之时,驾车穿越中部天山将仅需20余分钟。

这不仅将极大缩短乌鲁木齐与库尔勒之间的驾车时间,从原来的7小时左右缩短到3小时左右,更将带动整个新疆经济文化交流与发展。

一条路带动一个区域的发展,多条路则将引领新疆实现全面的嬗变与飞跃。
来源:综合自新疆发布、中国交通报、巴州融媒体等 

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