揭秘长江水如何穿山过河到京津
摘要:从丹江口引水至北京、天津的南水北调中线工程,在经历了膨胀土、高填方、煤矿采空区等坚苦后,南水北调中线干渠全线贯通。回眸南水北调的八年,也证着扶植者的智慧和一个期间的伟大年夜传奇。
南水北调中线工程
从丹江口引水至北京、天津的南水北调中线工程,在经历了膨胀土、高填方、煤矿采空区等坚苦后,还将遭受更大年夜的坚苦——与一条条河道交汇,从浩繁铁路下面穿越……此刻,这些世界性的坚苦被一一霸占,同时还出世了蔚为壮不雅的人造景不雅。它们像一颗颗珍珠镶嵌在千里水脉之上,见证着扶植者的智慧和一个期间的伟大年夜传奇。穿黄工程——史上最宏大年夜的江河穿越
来自丹江口水库的水,颠末膨胀地盘区,超越20多座渡槽,进进郑州后被黄河拦下。长江水要从滚滚黄河之下穿过,工程难度之大年夜可想而知。事实上,这是人类汗青上最宏大年夜的穿越大年夜江大年夜河的水利工程,它所碰着的手艺坚苦,也是当今地下工程最前沿的核心坚苦。
2005年9月27日,穿黄工程开工,成为南水北调中线工程河南段第一个开工的项目。
穿黄工程是在泥沙、淤泥等复合沉积地层中,在饱和水位下埋深最大年夜的穿越黄河的输水地道。
在黄河河床下30多米的处所,穿黄工程的两条隧洞内径均为7米,长4250米。打通隧洞用的是巨型盾构机,这是世界上初次采取盾构的编制穿越大年夜江大年夜河,全无先例可供借鉴。
2007年7月8日,盾构机从黄河北岸近40米深的地下始发。遵循设计,盾构机始发后,将一鼓作气穿过黄河。但是,行进不到1000米,标题问题就呈现了。盾构机排出来的泥浆中有油管和刀具,还有刀盘上的辅助材料。这意味着盾构机的刀具和刀盘都呈现了标题问题,必需顿时查验。
此时刀盘已在隧洞的最前端、在黄河下面的淤泥里,上面是相当于30米高水流的压力。德国盾构机出产厂家被请到现场,但他们开出了大年夜代价,单单一个把持工人,一个月的工资就接近20万美元。
项目部决定依托本身的力量进行手艺攻关。经太长达一个多月的艰辛摸索,项目部终究找到了一个切实可行的解决方案:采取三轴搅拌桩对刀盘修复所需区域进行加固。“就是在刀盘和淤泥之间构成一个55厘米大年夜小的空间,从盾构机前舱门进仓查验。”
刀盘上一个滚刀150多公斤重,齿刀也有75公斤摆布。在狭小的空间里,手艺工人用风镐和工兵铲一点一点地把泥土铲开,五六个小时才能挖出一把刀。直到7个月后,盾构机开端恢复掘进。
面对穿黄工程一系列的世界级坚苦,建管单位成立攻关小组全力破解,前后霸占了7项在国表里具有挑战性的手艺坚苦。2010年9月27日,全长4.25千米的穿黄工程两条隧洞顺利贯通。通水之时,长江与黄河将实现有史以来第一次密切“握手”。
沙河大年夜渡槽——世界第一大年夜渡槽
当穿黄工程舍渡槽而用隧洞时,良多人都为黄河上少了一道壮美的风光而扼腕感喟。而沙河大年夜渡槽的扶植,将弥补这一缺憾。蔚为壮不雅的沙河大年夜渡槽,犹如一条巨龙横空出生避世,建成后将成为华夏大年夜地上的一个新景不雅。
沙河大年夜渡槽位于河南省鲁山县境内,横跨沙河、将相河、大年夜郎河三条大年夜河,是南水北调中线范围最大年夜、手艺难度最复杂的节制性工程之一。
沙河大年夜渡槽,是今朝世界上范围最大年夜的渡槽工程。一是渡槽范围大年夜,按综合流量、跨度、重量、总长度等指标,沙河渡槽排名世界第一;二是架设重量大年夜,单槽重达1200吨,为国内最重的预制渡槽;三是架设难度大年夜,槽身为U形布局,最大年夜高度达9.6米,弘远年夜于一般高铁桥梁的箱梁高度。
省水利厅厅长、省南水北调办公室主任王小平介绍,沙河大年夜渡槽的每片U形槽,都要承载1700吨的水,相当于每米承重56吨,而U形槽槽身厚度仅为35厘米,要想做到滴水不漏,必需采取国际领先的双向预应力布局。
沙河渡槽体形巨大年夜,且为薄壁布局,其预制混凝土防渗、抗裂、抗冻等经久性、不变性要求甚为严格,施工难度与复杂性在国表里水利行业首屈一指。每片U形槽,仅钢筋就要用1.4万多条,总重80.8吨。
一个U形槽1200吨,如许的庞然大年夜物,若何能安然架设到碧波泛动的沙河之上?
王小平介绍,沙河渡槽架设采纳“槽上运槽”编制设计实施。架槽机将第一片预制好的U形槽身架设到桥墩上后,再顺次沿着架设好的U形槽顶端输送架设其他U形槽。这类施工手艺,开了水利工程扶植的国际先例。
平顶山西暗渠工程——“亚洲第一顶”
长江水到北京,要走一条极其盘曲的路,可谓逢山开路、遇水架桥。在平顶山境内,南水北调总干渠又碰着了一只“拦路虎”——焦柳铁路。
工程施工现场离平顶山西车站不足两千米,该车站每天要经由过程260多趟列车。为了不影响铁路运输,施工只能在列车行进的间隙进行。南水北调中线在河南要经由过程27条铁路,难度最大年夜的就是焦柳铁路下的顶进工程。
所谓顶进,即架起交通线后,鄙人方推动一个预制布局,把本来的路基挤掉落。“顶进其实不新颖,可是像如许的顶进历来没有过。”项目经理徐开富说,这是史无前例的上层6孔基层3孔的“双层顶进”,布局情势和工艺难度可谓“亚洲第一”。
焦柳铁路的轨道比渠底超出超越20.5米。而做出20多米高的水泥构件,一次顶进是做不到的——现场能安插的千斤顶太少,构件太大年夜。为体味决这一标题问题,设计者提出:先顶进一层撑持铁路,在其下方再顶进一层浇筑渠道。
施工队起首在四条铁轨之间打桩,然后在地基里插进纵横的钢梁网,安设在桩上,将铁轨架空,才能在火车颠末的间隙进行顶进功课——当场浇筑好的水泥构件,被50台千斤顶徐徐顶进,每个千斤顶顶力可达320吨。两次顶进,顶推物总重量达25952吨。
徐开富说,顶进时必需把水泥构件不偏不倚地顶进,一旦倾斜,工程就跋前疐后,前功尽弃。工程人员操纵紧密的定位仪器,跟着顶进姿态调剂各个千斤顶的顶力,要求极其邃密,乃至达到了毫米级的精度。