京張高鐵東花園隧道使用多項(xiàng)智能技術(shù)

自動(dòng)控制降水與預(yù)警系統(tǒng)、“深孔測(cè)斜”監(jiān)測(cè)項(xiàng)目防邊坡被水泡、新材料機(jī)器人噴涂防水……

這些新技術(shù)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(huì)重點(diǎn)配套工程、全國(guó)首條智能化高速鐵路——全長(zhǎng)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?gòu)d水庫(kù)、康西草原、野鴨湖國(guó)家濕地公園，環(huán)境十分特殊，日最大涌水量達(dá)35.4萬(wàn)立方米，設(shè)計(jì)必須以防滲水為主。

科技日?qǐng)?bào)記者在現(xiàn)場(chǎng)看到，這條隧道縱斷面呈“V”字形設(shè)計(jì)，最大縱坡為25‰，最大覆土厚度8.1米、最大開(kāi)挖深度22米，洞身位于常水位線以下3—5米。

強(qiáng)富水、深基坑、無(wú)維護(hù)和明挖。顯然，給隧道降水是最大難關(guān)。

施工方中鐵十八局與西安交通大學(xué)合作，研發(fā)“自動(dòng)控制降水與預(yù)警”系統(tǒng)，把“眼睛”安在深水基坑中，實(shí)時(shí)監(jiān)控降水情況。

而縱形坡度泡在水里，就會(huì)變形。建設(shè)者又同北京交通大學(xué)合作，實(shí)施“深孔測(cè)斜”監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，開(kāi)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(shè)者研發(fā)出自動(dòng)噴涂機(jī)器人，還首次采用速凝橡膠瀝青噴涂防水材料，既能做到無(wú)縫連接，不竄水，又不含揮發(fā)性有機(jī)化合物，無(wú)毒無(wú)味，無(wú)廢氣排放。”項(xiàng)目工程師周廣平說(shuō)。

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(xì)、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(yīng)生成的材料。

隧道中抽出來(lái)的水去了哪里？“經(jīng)三級(jí)沉淀，二層過(guò)濾，經(jīng)環(huán)評(píng)嚴(yán)格檢測(cè)，完全符合官?gòu)d水庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)后，沿自然地表沖溝流入官?gòu)d水庫(kù)。”周廣平說(shuō)。

“東花園隧道采用的新技術(shù)，不僅凝練出一套施工工法，還貢獻(xiàn)出一道明挖隧道預(yù)留沉降值線性公式，為同類型隧道施工填補(bǔ)了空白。”項(xiàng)目常務(wù)副經(jīng)理宋庚銀說(shuō)。

配合京張智能高鐵建設(shè)，東花園隧道建設(shè)還采用了全機(jī)械隧道施工、原材料二維碼管理、鋼筋數(shù)控加工、混凝土信息化管理、沉降觀測(cè)控制等智能化管理手段，并配置揚(yáng)塵監(jiān)控儀嚴(yán)格進(jìn)行環(huán)保施工。

京張高鐵是國(guó)家規(guī)劃實(shí)施的“八縱八橫”京蘭通道東段的重要組成部分，正線全長(zhǎng)174公里，設(shè)計(jì)時(shí)速250公里，計(jì)劃2019年3月全線鋪軌完成，7月1日開(kāi)始聯(lián)調(diào)聯(lián)試。