本報記者 矯 陽
自動控制降水與預警系統、“深孔測斜”監(jiān)測項目防邊坡被水泡、新材料機器人噴涂防水……
這些新技術全部用在了這條智能高鐵隧道上。7月19日,2022年北京冬奧會重點配套工程、全國首條智能化高速鐵路——全長4.97公里、北京至張家口高鐵東花園隧道貫通。
東花園隧道緊鄰官廳水庫、康西草原、野鴨湖國家濕地公園,環(huán)境十分特殊,日最大涌水量達35.4萬立方米,設計必須以防滲水為主。
科技日報記者在現場看到,這條隧道縱斷面呈“V”字形設計,最大縱坡為25‰,最大覆土厚度8.1米、最大開挖深度22米,洞身位于常水位線以下3—5米。
強富水、深基坑、無維護和明挖。顯然,給隧道降水是最大難關。
施工方中鐵十八局與西安交通大學合作,研發(fā)“自動控制降水與預警”系統,把“眼睛”安在深水基坑中,實時監(jiān)控降水情況。
而縱形坡度泡在水里,就會變形。建設者又同北京交通大學合作,實施“深孔測斜”監(jiān)測項目,開發(fā)出邊坡穩(wěn)定性安全監(jiān)控軟件,變形與否一目了然。
隧道的墻面絕不能被水泡,必須噴涂防水材料。“人工噴涂,厚度不均,影響隧道面光潔。建設者研發(fā)出自動噴涂機器人,還首次采用速凝橡膠瀝青噴涂防水材料,既能做到無縫連接,不竄水,又不含揮發(fā)性有機化合物,無毒無味,無廢氣排放?!表椖抗こ處熤軓V平說。
所謂速凝橡膠瀝青噴涂防水材料,是一種采用特殊工藝,先將超細、懸浮、微乳型的改性陰離子乳化瀝青,與合成高分子聚合物配制,再與特種固化劑混合、反應生成的材料。
隧道中抽出來的水去了哪里?“經三級沉淀,二層過濾,經環(huán)評嚴格檢測,完全符合官廳水庫標準后,沿自然地表沖溝流入官廳水庫?!敝軓V平說。
“東花園隧道采用的新技術,不僅凝練出一套施工工法,還貢獻出一道明挖隧道預留沉降值線性公式,為同類型隧道施工填補了空白?!表椖砍崭苯浝硭胃y說。
配合京張智能高鐵建設,東花園隧道建設還采用了全機械隧道施工、原材料二維碼管理、鋼筋數控加工、混凝土信息化管理、沉降觀測控制等智能化管理手段,并配置揚塵監(jiān)控儀嚴格進行環(huán)保施工。
京張高鐵是國家規(guī)劃實施的“八縱八橫”京蘭通道東段的重要組成部分,正線全長174公里,設計時速250公里,計劃2019年3月全線鋪軌完成,7月1日開始聯調聯試。