南水北调是怎么穿过黄河的,在河床下面还是别的什么地方?

7月8日上午10,在河南郑州附近黄河北岸河床底部近40m深处,盾构机巨大的刀盘开始像剃刀一样旋转,刮削胶结的泥沙,完成隧道衬砌加固。这标志着南水北调中线工程穿越黄河的“咽喉”工程建设进入关键阶段。

经过10年的论证,确定在黄河河床底部40米处开凿两条长4250米的平行隧道穿越黄河。

南水北调中线一期工程2010年建成后,年均可调水量95亿立方米。根据设计,中线工程从长江支流汉江上的丹江口水库取水,沿伏牛山和太行山山前平原,在郑州市附近穿过黄河。

但是,中线调水过黄河是在空中飞一条渡槽,还是在河下挖一条隧道?这两个方案之间有争论。

据介绍,隧道和渡槽两种方案在技术上各有优劣。相比之下,隧道方案可以免受温度、冰冻、强风、地震和意外灾害等不利因素的影响,耐久性好,维护相对简单。经过长时间的争论,隧道方案最终被选定。

然而,在黄河河床底部50至35米深的沙层中挖掘两条隧道是非常困难的。

“经过10年的技术论证,确定了现在的方案:在黄河河床底部40米处,开两条各长4250米的平行隧道穿越黄河。这个方案不影响河道走向,抗震性能优良,施工机械和技术也比较成熟。”南水北调中线工程建设管理局局长张野说。

日开挖约10米;最担心挖掘过程中遇到古树和巨石。

如何在黄河河床底部挖一条40米深的隧道?南水北调中线工程建设管理局技术部部长庞敏表示,目前采用的盾构掘进技术是安全可行的。

记者在黄河穿越工程现场看到,德国赫里克隧道机械有限公司制造的盾构机直径9米,总重1100吨。盾构机前面有一个刀盘,刀盘上有很多刀片。很多电机驱动刀头,刀头像剃刀剃须一样旋转,切断泥沙。

盾构机机头后面是50米长的随动小车。伸缩缝每前进一段外衬管片的距离,“腿”就会缩回,施工人员就开始外衬管片的安装和灌浆。

沉积了几千年的黄河底部有许多不可预测的情况。技术人员坦言,他们最担心挖掘过程中遇到古树和巨石。如果这个问题不能解决,工期就会受到影响。

对此,他们的对策是:在盾构机上设置超声波探测仪,施工中加强超前预报工作,发现情况及时处理;破碎设备设置在盾构机上。当遇到巨石、古树时,会被碾压成小于16 cm的渣块,沿泥管排出。

盾构机在水下工作,为了防止泥沙进入机器内部,整机是封闭的。那么工人吃饭的便利性呢?

据介绍,在盾构机的配套设备中,有卫生间、休息室、咖啡厅。机器内部没有空气循环,而是在机器后部连接了一根直径约1米的管道,负责送风和排风。

第一次开挖为右导流洞,盾构机一天掘进约10米。预计2008年9月过黄河,5438年6月+10月开始邙山斜隧道开挖,2009年3月完成右洞盾构施工任务。

隧道安全有保障:管壁厚度40 cm,设计可以抗震、防洪、防冻。

为了保证开挖出来的隧道不漏水、不塌方,盾构机每推进1.6米就会停下来“喘口气”。这个时候施工人员是最忙的,他们会给挖好的隧道安装钢筋混凝土管片,然后进行加固、填缝等作业。这些管道壁厚40厘米,完全可以支撑整个隧道的压力,不用担心渗水和坍塌。

根据国家地震局分析预测中心的地震危险性分析,穿黄隧道地形复杂,抗震设计基本烈度为7度,即整个设计和施工要能经受7度地震的考验。

如何预防洪水?据了解,穿黄工程中穿河建筑物按黄河300年一遇洪水设计,按1000洪水校核;北岸明渠及新老蟒河交叉建筑物按100年一遇洪水设计,按300年一遇洪水校核。穿黄工程跨河建筑物施工导流按20年一遇洪水设计。

防冻防冰也是保证隧道安全的重要因素。工程设计人员在穿黄隧道的进口、出口、工作闸门、回水隧洞都有防冻设备。在运河的斜坡上,有一块聚苯乙烯塑料保温板。

在这么深的隧道里生病了怎么办?据介绍,隧道建成后,可封闭其中一条双洞隧道进行维护和紧急抢修。双洞隧道内径7米,外径8.7米,维修车辆可直接驶入隧道。

根据设计,其中一条隧道内的水每半年排空一次,隧道每年大修周期为15至30天,每3至5年安排30至60天大修。

此外,隧道内还有现代化的观测仪器,通过观测仪器可以在自动控制室看到隧道内的应力和变化情况。维修时,启动抽水系统将孔内的水排入黄河或渠道,排空时间为80小时。

穿黄工程是南水北调中线工程建设中的关键性控制性工程。工程位于郑州市以西30公里处,从古柏山嘴湾跨越黄河,南岸始于荥阳,北岸止于温县,各类渠道和隧道总长19.3公里。其中,穿黄隧道长4.25公里,单洞内径7米,是中国最大的跨河输水隧道。