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雀儿山隧道——隧道逃生管性能

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雀儿山隧道——隧道逃生管性能 
      
         隧道施工过程中应急救援通道如何更好更安全的布设,对隧道施工人员的安全起到重要的作用。也是保证工程顺利完工的必要条件。洛阳正举有限企业专业生产Φ800的超高分子量聚乙烯铁路隧道逃生管,铁路隧道逃生管环刚度高、耐压性好、不易变型,铁路隧道逃生管为隧道逃生应急救援提供了可靠的保障。 
 
        雀儿山隧道是川藏公路北线第一高海拔公路隧道,藏语叫“绒表俄扎”,意为“山鹰飞不过的山峰”。曾经是“川藏第一险,川藏第一高”,有“翻越雀儿山,犹过鬼门关”的称号。据统计,从1995年到2003年,雀儿山40余公里路段年累计发生交通事故371起,死亡68人,此外因冰雪造成人员高山缺氧致死的情况时有发生。雀儿山位于四川省甘孜藏族自治州德格县境内,紧邻川藏边界,东距成都约900公里,西距西藏地界约150公里,隧道全长7079米,是国道317线重点控制性工程,更是世界上海拔最高的超特长公路隧道。雀儿山隧道的修建不仅克服高寒缺氧、物资人力匮乏等困难,还解决因隧道地区地质条件复杂,而诱发的坍塌、涌水、岩爆等不确定因素造成施工难题。经过5年时间的奋战,先后投入2000多人参与施工,终于建成了这一特难隧道。
 
“川藏第一险、全线鬼门关”
 
        雀儿山海拔达到6168米,山上一年四季一片荒凉,寒风凛冽。过往乘客经过此处大多会出现眼花耳鸣、头痛胸闷、心慌气短等高原反应,更别说“驻扎”的施工工人了。一直是黄泥巴路,冬天冰雪覆盖,夏天泥泞不堪。为了提升隧道中的氧气浓度,施工单位专门在洞外自建了一个氧气站,设置供氧管道、在通风管内掺加氧气、随时携带氧气瓶等多种方式,可以源源不断地向隧道内输送氧气。
 
“冬过雀儿山,如闯鬼门关”
 
        6月,正是内地烈日炎炎的时候,而雀儿山上却寒气逼人;冬天冰雪覆盖,极端气温在零下40℃,,湿度仅为40%,紫外线强度为平原地区的3—4倍,洞内外温差可达70度,平均每年有7个月积雪,积雪最深可达3米。雀儿山隧道施工最困难的是高原、高寒、缺氧和工效低;另外,山高、路远、料少、运输难,也给施工造成不少麻烦,人工效率达不到平原地区的一半。并且在隧道的进入口,很容易凝结成暗冰。暗冰在高原上,就像一个“马路杀手”,大量的实验证明,暗冰很容易引发交通事故。故根据长时间的实地调研,最终在距离隧道几百米处发现了温泉水,经过大量设想,最终提出了解决方案,在隧道布设引渠管道。通过引来温泉水,来暖化路面暗冰,保障隧道通车后的行车安全。
 
塌方、涌水似乎也是隧道修建的“家常便饭”
 
                           雀儿山隧道多次穿越破碎带,围岩级别交替变化大——围岩情况较好有花岗岩类,但隧道穿越4条断裂带,属软弱围岩,施工长遇涌水、碎屑物质涌出、坍塌、岩爆等灾害。
 
如何避免塌方?
 
       为了解决这些施工难题,在开挖高原软弱围岩时,采用上下台阶法和预留核心土法相结合施工,降低对围岩的扰动。为了避免发生塌方事故,严格控制开挖步距,并采取振动爆破和松动爆破,减少对围岩的扰动。在进行断面开挖的施工时,不仅要保证隧道的净空和结构尺寸符合项目要求,还要将初期支护产生的形变纳入考虑的范围内。对于预留形变量的计算,要考虑诸如围岩级别、断面大小、支护情况等多种因素,根据所处环境的不同而做出合理的调整。。
 
怎样解决涌水难题?
 
         雀儿山隧道穿越3个大断层破碎带,在断层破碎带及影响带附近,岩体破碎,裂隙发育,裂隙连通性好,地下水赋存空间较大。而断裂之间的花岗岩,岩体较完整,裂隙连通性差,具有相对隔水性,因此,隧址区是一系列赋水、隔水相间的,受网状断裂控制的水文地质结构。施工单位采用了泄水+注浆的方式有效解决了涌水的问题。依靠泄水洞和泄水孔、以及抽水机将隧道内的积水排出去,以降低隧道中的地下水位。同时,通过注浆加固减少岩层含水率,减少周围岩石渗透系数,以限制隧道内岩层的渗水量,并最终实现以注浆加固松散岩体堵塞地下水渗流通道,从而达到治理水涌的目的。必须指出的是,由于雀儿山隧道呈现进口和出口低,隧道中间海拔略高的弧形,因而使隧道具有自然排水功能。
 
施工5年,选线勘探5年——“十年磨一剑”
 
       雀儿山隧道的选线也是一大难题——毕竟海拔定高了,不仅容易被积雪封路,隧道缩短路程的作用会被缩小,欲速不达;选低了,又会增加隧道的长度,加大施工难度。所以,工程师们亲自勘探,翻越雀儿山,采集数据后,设计了2公里、4公里、7公里等多个方案,并在多个预选方案中的进口、出口处,分别建立了气象观测站,用一年的时间观测、记录不同海拔高度四季的气象要素数据,并根据记录推测、模拟极端气候的实况。
 
       最终,设计团队把隧道长度定在7公里,把雀儿山隧道进口处设计在海拔高度4373米的位置,把出口处在海拔4250米的位置。隧道呈现中间高、两边低的形态,这样设计主要是为了防止隧道积水,以及因积水导致隧道结冰。工程师们将隧道口选在了山脊处,利用自然地形,避免山顶雪崩、积雪封住洞口。
 
       虽然雀儿山隧道建设工期5年,但从设计开始,经过项目调研、地质勘探、气象观测、隧道测设等研究足足耗费了10年时间。

      在隧道完工以前,所有过往车辆必须翻越主峰海拔6168米、垭口海拔5050米的雀儿山。建成后,可缩短国道317线翻越海拔4000多米的雀儿山里程20公里,节约行车时间约1小时。进一步带动当地经济的发展,让更多的人有条件零距离接触康巴学问。

                                                                                                               
隧道逃生管道性能:
1、耐化学性:不被污染,腐蚀
2、耐老化:隧道逃生管道可承受存放和施工过程中太阳的直晒
3、耐寒性:管材在正常的低温条件下不会被冻裂
4、抗冲击:隧道逃生管道韧性好,抗冲击强度高,受到强外力冲击时瞬间变形吸取大量冲击能量迅速恢复原来形状,为施工逃生应急救援提供安全可靠地保障
5、经济性:施工,管理节省经费
6、隧道逃生管道连接方便:采用链条连接和环形抱箍连接,连接快,节省时间
7、重量轻:便于运输,拆装和搬运方便,是钢管重量的1/3
8、环境影响:超高分子聚乙烯是无毒性原料,隧道逃生管道能够长时间使用

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