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盾构咖啡:毛乌素沙漠的传奇

发布时间:2018/9/18 18:06:41 作者:魏建玲


-----献给默默奉献的中国隧道工程建设者


蒙华铁路是“北煤南运” 国家战略运输中蒙西至华中地区的新通道。它北起内蒙古自治区浩勒报吉站,经内蒙古自治区、陕西省、山西省、河南省、湖北省、湖南省,止于江西省吉安站,全长1 814.5 公里,有隧道228座、468公里。

白城隧道是蒙华铁路的一部分,位于陕北毛乌素沙漠南缘,在黄河“几”字湾内,因1600年前 “大夏国”都城遗址统万城的白色城墙而得名白城子。沙漠中有条著名的河叫无定河,史料记载,它曾是汉族与匈奴反复争夺的界碑,晚唐诗人陈陶的“可怜无定河边骨,犹是春闺梦里人。”是最悲壮的记载。

白城隧道为单洞双线,全长3345米,穿越地层为风积沙、粉砂、细砂、砂质新黄土,主要为Ⅴ、Ⅵ级围岩,最大埋深81米。原设计为矿山法施工,由于隧道下穿天然气管线、供水管线及包茂高速公路,隧道埋深浅,施工方法复杂,施工安全及工期风险较大。新黄土松软难成形,打隧道遇到这种地质,进度缓慢、塌方风险极高。是蒙华铁路建设难度最大的隧道之一。

隧道头顶19米就是包茂高速公路,隧道开挖时极有可能导致公路沉降。为保证公路安全,交通部门要求蒙华铁路公司对高速公路进行改建,仅此一项将增加费用1000万元左右

经数月研究论证,在“让隧道施工更好更快更安全”理念的启发下,中铁高新工业和中铁四局集团决定用盾构方案解决这一难题。

2016年7月17日,中铁装备集团郑州TBM车间,“全球首创”、“完全自主知识产权”专为白城隧道量身定制的“蒙华号”盾构机掀起“盖头”。它是一台长118米、高11.9米、重1300吨的“巨无霸”。为适应隧道的倒“U”型断面,长着9个牙齿,远看形如马蹄,因此,得名马蹄形盾构。

 2016年10月29日,经过两个多月的跋山涉水及组装调试,马蹄形盾构开启了它的使命之旅——我国首个黄土隧道盾构施工。

“盾构”直译就是盾里的构造,意为施工人员在坚固的保护壳里作业。掘进、出渣、注浆、支护都是机器自动完成,只需操作按钮、使用电动扳手拧上管片螺栓,工作起来安全轻松,隧道质量也有保证。

盾构使用电力驱动,以往隧道施工常见的噪音、粉尘、油烟、爆破后刺鼻的火药味全都没有了,施工人员可以像城市白领一样在舒适洁净的环境里工作。

“蒙华号”仅用440天就完成隧道全线3345米掘进任务,速度是传统矿山法的5倍。盾构不仅克服了新黄土土质疏松对隧道掘进带来的各种风险挑战,安全穿越了高速公路、输油输气管线、浅埋层等重大风险源,还创造了最高日掘进19.6米、最高月掘进308米的纪录。

马蹄形盾构机的成功应用,不仅是我国黄土隧道施工技术的一次重大突破,也是我国重大装备行业在推动中国制造向中国创造转变的一次实力证明。传统的隧道施工都是隧道人用命换里程;而“蒙华奇迹”是:安全事故是零,人员伤亡是零。

奇迹鼓舞着隧道人,盾构咖啡由此诞生了,是现实,不是传说!

中国中铁科学研究院研究员、国际隧道协会副主席严金秀来白城隧道喝了盾构咖啡后说:“我去过世界上许多隧道,只在这里品尝过隧道咖啡。白城隧道施工安全、快速,环境很棒,改变了传统隧道施工的印象,隧道深处咖啡香是中国隧道工程发展的里程碑,我们已经站在了世界前列!”

蒙华铁路施工以人为本的理念和盾构“黑科技”催生了盾构咖啡的完美创意。蒙华铁路公司蒙陕指挥部副指挥长、总工程师申志军是白城隧道盾构方案关键发起人、也是盾构咖啡品牌创始人,他受邀走进浙江大学、河海大学、中国地质大学、长安大学等多所高校和隧道技术交流会讲述盾构咖啡的故事。申志军说:“能有幸为改善隧道施工环境、让一线施工人员喝着咖啡工作,我感觉无比自豪。如果不是亲眼所见,有谁会相信,在苍凉的沙漠里,在地下十几米的隧道中,会有一个移动咖啡厅,施工人员边喝咖啡边快乐地工作。身在新时代,我们要共同努力,让更多隧道有个良好的工作环境,让更多隧道工人能够喝着咖啡工作。”

 


        这真是个意外,

意外到你无法想象的空间,

       意外到想张开臂膀在毛乌素沙漠狂奔一百里……

 
        2017年5月10日,在蒙华铁路最北端第一座白城隧道中,

申志军、申德芳、谢飞,

三位隧道建设者,

高大的身材、粗壮的手,

举起小巧的咖啡杯,

饮酒般一饮而尽,

一个让世界震惊的创意诞生了:盾构咖啡……


        “咔咔咔”盾构机的锋刃与岩壁交错,

“嚓嚓嚓”咖啡豆在咖啡机里吟唱……

简易到不能再简易,

简单到几株绿植一张小桌,

围就在马蹄形盾构机上的“咖啡厅”,

这是隧道人最极致的情怀释放,

这是统万城赐予的神性启迪,

这是无定河水涓涓的灵光,

仿佛天边飘来王维的嗨歌,

“大漠孤烟直……长河落日圆……”

就是这样的条件,

隧道亲们,

用灵机妙想让自己喝到了,

这个世界人性柔情中最完美的咖啡香……

 
        新时代,隧道人不再头上有土、衣上有泥浆,脸上有油污,

我们也可以如城市高楼中办公室里的白领,

优雅地在盾构机上,

听铿锵掘进曲,

喝咖啡,哼秦腔,

说“心有猛虎,细嗅蔷薇”的故事……

谈笑间,从车辆奔流的包茂高速路下静悄悄地穿过,

以及砂质黄土风险源地带

一直向南,奔向延安……
 
        三年前的此刻,

习近平总书记正视察河南中铁装备盾构机制造车间,

由感发表了“三个转变”重要指示,

他们不知道,几天前,这个日子已被确定为“中国品牌日”;

5月10日,中国品牌的节日

一个值得庆贺的日子,

一个出好灵感的日子,

一个让中国制造扬眉吐气的日子,

一个让隧道建设者不再用命丈量掘进里程的日子,

也是从此敢挺直腰杆挑战洋品牌卡脖子横刁难的日子

        中国制造,中国的骨头!

 
        总书记抚摸过的机械,叮咛过的工匠师傅,

造出了这世界首台马蹄形盾构机,

它赴命来到蒙华铁路线,

以每分钟2厘米的速度,

不负使命,向前……向前……


        默契的最佳境界叫巧合,

完全的无意识,

却成就了首个国家品牌日,

最为经典的传奇!

 盾构咖啡的故事,

传到了同行们的班组会上,

走进了高等学府的课堂中,

师生们听得入迷,还有这样的施工景象?


       在咖啡香的欢笑中,

国际隧道协会副主席慕名来了,

多年不见的行业老领导来了,

曾经把青春奉献给隧道一线的退休师傅来了,

中国隧道专家们来了,

80后的博士生、研究生,90后的大学生也来了,

 
        500余人先后到蒙华铁路白城隧道,

开现场会、听总结汇报,

因为他们听到了盾构咖啡的故事,

看到了关于隧道深处咖啡香的报道,

有的还带着同学和朋友,

来感受一下施工着的盾构机上怎么喝咖啡?

来品一品隧道中的咖啡香有什么不一样……

 
        朋友,你读懂千古英雄为征战这热土的豪情吗?

数风流人物,还看今朝……

请来杯盾构咖啡……

朋友,你理解姓铁不是铁的勇士们,

面对困难不服输,团结务实、乐观高效,

解决重大工程难题,轻松驾驭国之重器,

面带阳光、自信、微笑,

看狂风舞沙芳草又绿,

请来杯盾构咖啡……

朋友,以科技人文为理念重塑新时代隧道人的风采,

你还思念丁香一样忧郁的姑娘吗?

请来杯盾构咖啡……


       盾构咖啡,不只是隧道人的专利,

说红盾精神,

讲品牌故事,

在对的时间做对的事,

——来杯盾构咖啡……

                    

蒙华铁路简介

蒙西至华中地区铁路运煤通道工程连接蒙陕甘宁“金三角”地区与鄂湘赣等华中地区,是“北煤南运”新的国家战略运输通道。

线路北起内蒙古自治区浩勒报吉站,经内蒙古自治区、陕西省、山西省、河南省、湖北省、湖南省,止于江西省吉安站,全长1 814.5 公里。全线隧道有228座、468公里,占正线总长的25.8%,其中大于10公里的隧道10座,最长的崤山隧道22.7公里。

隧道穿越砂层、黄土、砂泥岩、板岩、花岗岩、灰岩等多种地层以及富水断层、岩溶、高地应力水平岩层等不良地质,施工难度大、风险高,保证施工安全和施工质量是隧道建设的重中之重。

蒙华铁路公司在总结多年来铁路隧道修建经验和借鉴国内外先进技术的基础上,遵循隧道工程建设内在规律,结合蒙华铁路重在技术要求和建设管理机制,通过理论创新、管理创新、技术创新和试验段先行先试机制,取得成果后快速推广应用,实现了信息化动态设计,推动隧道施工管理和技术进步,有效解决了隧道建设中一些突出的质量安全问题,工程安全、质量、工期、投资得到合理有效控制。


白城隧道简介

白城隧道位于陕北毛乌素沙漠南缘,为单洞双线隧道,隧道全长3345米,隧道穿越地层为风积沙、粉砂、细砂、砂质新黄土,主要为Ⅴ、Ⅵ级围岩,最大埋深81米。原设计为矿山法施工,主要采用CD法、双侧壁导坑法及三台阶大拱脚法施工。由于隧道下穿天然气管线、供水管线及包茂高速公路,隧道埋深浅,施工方法复杂,施工安全及工期风险较大。

蒙华铁路公司多次对白城隧道施工方法和风险进行论证,经过多方比选,决定采用安全可靠的盾构法施工技术,控制施工期间邻近构筑物的沉降变形,降低施工安全风险。公司研究确定了盾构制作方案及技术参数,并将盾构优化为马蹄形结构,浅埋地段施工盾构管片厚度减少5厘米、隧道开挖断面减小15%。在白城隧道掘进工作中,通过采取加强观测、控制掘进参数、渣土改良、及时同步注浆和二次注浆等措施,保证了油气管线、供水管线、包茂高速的安全,提高了机械化施工程度,取得了良好的社会效益。

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