6月13日,G0711線烏魯木齊至尉犁高速公路天山勝利隧道深達(dá)707米的2號(hào)豎井成功落底。該豎井由中交集團(tuán)自主研發(fā)的世界首臺(tái)高寒高海拔超大直徑硬巖豎向掘進(jìn)機(jī)“首創(chuàng)號(hào)”實(shí)施,創(chuàng)下高速公路豎向掘進(jìn)機(jī)施工豎井深度、直徑、海拔三項(xiàng)世界紀(jì)錄。
天山勝利隧道是G0711線項(xiàng)目控制性工程,全長22.1千米,是世界上最長的高速公路隧道,隧道最大埋深約1112.6米,豎井最大深度707米,其所處位置溫度低、氣壓低、含氧量低,具有高地應(yīng)力、高壓地下水、高地震烈度、高環(huán)保等級(jí)等特質(zhì),造成了項(xiàng)目勘探難、工程設(shè)計(jì)難、施工組織難、風(fēng)險(xiǎn)控制難、運(yùn)營與管養(yǎng)難等難題。隧道采用“三洞+四豎井”方案,其中服務(wù)隧道(中導(dǎo)洞)采用TBM掘進(jìn)施工,雙主洞采用鉆爆法施工。
為解決特長隧道施工、運(yùn)營期間的安全作業(yè)和空氣質(zhì)量難題,項(xiàng)目部在天山勝利隧道頂端開挖四處八座豎井,開啟八處“天窗”作為“呼吸系統(tǒng)”。其中,2號(hào)通風(fēng)豎井位于巴州和靜縣省道301烏斯特火車站以北18千米處,地處天山之巔,海拔為3660米,最低氣溫達(dá)零下40多度,巖石強(qiáng)度最高超過200兆帕,設(shè)計(jì)深度達(dá)707米,開挖直徑達(dá)11.4米,成井內(nèi)徑9.5米,由中交集團(tuán)自主研發(fā)的撐靴式豎向掘進(jìn)機(jī)——“首創(chuàng)號(hào)”實(shí)施。
2號(hào)豎井的施工是集科研創(chuàng)新、技術(shù)改良、新工藝工法實(shí)踐、新材料運(yùn)用及大型工裝配套設(shè)備于一體的綜合性工程?!笆讋?chuàng)號(hào)”主要由主機(jī)部分、吊盤部分、井上設(shè)備組成,主機(jī)長約24米,重約1100噸,其首次將TBM破巖石工藝與豎向掘進(jìn)完美結(jié)合,采用掘、排、支相結(jié)合的全新鉆井工藝,避免了傳統(tǒng)鉆爆法對(duì)巖石的擾動(dòng),還將作業(yè)人員從惡劣的施工環(huán)境中解脫出來,實(shí)現(xiàn)了井下無人化操作和“一鉆成井”。中交集團(tuán)還給“首創(chuàng)號(hào)”研發(fā)了多適應(yīng)性錐形刀盤,“泥漿+吊桶”相結(jié)合的垂直上排渣技術(shù)和導(dǎo)洞下排渣技術(shù),有效避免了揚(yáng)塵等對(duì)天山自然生態(tài)敏感區(qū)環(huán)境造成污染,掘進(jìn)施工效率、安全性和環(huán)保性顯著增強(qiáng)。
“首創(chuàng)號(hào)”在天山勝利隧道的成功應(yīng)用,首次形成了成套的豎向掘進(jìn)機(jī)施工關(guān)鍵技術(shù)。中交集團(tuán)在公路隧道施工領(lǐng)域首次發(fā)布《公路隧道豎井施工技術(shù)規(guī)程》和《深大豎井施工定額》,申報(bào)發(fā)明專利5項(xiàng),省部級(jí)工法2項(xiàng)。項(xiàng)目成功應(yīng)用了豎向掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)+導(dǎo)洞排渣組合施工工法,為工程的順利完成奠定了基礎(chǔ),填補(bǔ)了我國在地下工程領(lǐng)域大直徑豎井全機(jī)械施工的空白。建設(shè)期間,項(xiàng)目培養(yǎng)了一支專業(yè)化管理團(tuán)隊(duì)和施工隊(duì)伍,為豎向掘進(jìn)機(jī)成套施工技術(shù)的實(shí)施奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
G0711線烏魯木齊至尉犁高速公路主線全長319.7千米,起點(diǎn)至烏拉斯臺(tái)段建設(shè)工期6年,烏拉斯臺(tái)至終點(diǎn)段建設(shè)工期4年,是《國家公路網(wǎng)規(guī)劃(2013-2030)》的重要組成部分,是新疆維吾爾自治區(qū)交通運(yùn)輸“十三五”規(guī)劃“6678”工程“六橫六縱”高等級(jí)公路網(wǎng)中“第3縱”,即“阿勒泰-烏魯木齊-庫爾勒-若羌”的重要組成部分,是天山南北資源互通和國防大通道,在區(qū)域路網(wǎng)中占有重要地位。