穿黄工程如何打洞过黄河

河南日报    ７月８日，南水北调中线工程最后一个节点工程——穿黄隧洞工程开始掘进。作为人类历史上最宏大的穿越大江大河的工程，在黄河水下最深４０米打两条３４５０米长的隧洞，隧洞将如何挖掘？挖掘过程中各种难题将如何解决？

　　　　盾构机：
　　身高９米
　　中铁十六局集团穿黄工程项目部盾构副经理王建永介绍，黄河隧洞工程掘进的主力，是德国公司专门为穿黄工程制造的泥水平衡盾构机，在世界范围内都可谓独一无二。
　　盾构机高９米，相当于３层楼房；长１００多米，像一列小火车；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。由于在水下工作，整个机器都是封闭的，工人如何吃饭、如厕呢？
　　王建永介绍，盾构机的配套设施中，备有卫生间，还有休息室和咖啡屋。机器后侧连接了一个直径１米的管道，负责往机器里送风、抽风。小便等废物都通过处理系统，和沙石、泥浆一起排到洞外。
　　盾构机的施工面就像一只电动剃须刀，直径为９米，中间是电动转盘，转盘上安装有数组倾斜的刀片。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。

　　　　破碎设备：
　　岩石树根“通吃”
　　黄河河床上淤积的石料、体积巨大的古木，对施工阶段的盾构机将构成严重威胁。盾构机能斗得过这些岩石、树根吗？
　　穿黄工程所使用的盾构机刀片，虽然经过特殊耐磨设计，可还是无法应付作业过程中出现的岩石和树根。而在盾构机前进过程中，又无法更换新刀片。经过设计者的反复推敲，最终决定，给这两台盾构机安装了特别的破碎设备。
　　盾构机前进途中，如果检测发现前方有大石块和老树根，就立即暂停刀片的运转，破碎设备就会“领命出战”，遇到岩石，不把它绞成碎末，也会把它击碎成小颗粒。在石块和树根被绞碎后，刀片才会被再次启动。

　　　　防漏措施：
　　滴水不进
　　在隧洞掘进过程中，是否会发生渗水或坍塌呢？有关专家称，这种担心大可不必。
　　据了解，盾构机每前进１．６米，就要停下来“喘口气”，施工人员要马上给挖出的隧洞安装钢筋混凝土管片，７片弧形的管片紧贴隧洞一圈，正好是一个大圆。管片完全由钢筋混凝土浇筑，厚度达４０厘米，完全可以支撑整个隧洞压力，不会发生坍塌。
　　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，把管片连接得无一点缝隙，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。

　　检修保养：
　　３～５年修一次
　　河底隧洞建成通水后，隧洞在地下，如何检修呢？黄河南岸竖井８００米倾斜隧洞，就是为此而特别设计建造的。
　　３４５０米的直隧洞，只允许有千分之一的倾斜度，而最后的８００米倾斜隧洞，倾斜度高达４．９１％。在黄河南岸竖井的地下３２米处，盾构机工作面就要向上倾斜，直到８００米隧洞打通。
　　隧洞建成后，每年有１５～３０天检修期，每３～５年将安排一次大修，半年左右放空隧洞的水检查一次。检修时，先将黄河南岸隧洞入口处的闸门关闭，然后将隧洞的水排出，检修车就可沿着倾斜隧洞直接进入。
                                              本文原载于7月9日河南日报  http://epaper.dahe.cn/hnrb/t20070709_1028855.htm