南水北调中线穿黄工程首条隧洞贯通
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南水北调中线首条穿黄隧洞贯通
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12月22日10时28分，河南荥阳，南水北调中线穿黄工程“穿越号”盾构机到达黄河南岸工作竖井，中线穿黄首条隧洞顺利贯通。
黄河水下最深40米处，如何挖掘4250米长、单洞直径7米的隧洞？如何防范漏水和坍塌？
年均调水95亿立方米，向黄河以北供水，还可相机向黄河补水
国务院南水北调办主任张基尧介绍，南水北调中线穿黄工程是当前国内最宏大的穿越大江大河的工程。其任务是将中线调水从黄河南岸输送到黄河北岸，向黄河以北地区供水，同时在水量丰沛时可向黄河相机补水。
据介绍，南水北调中线一期工程设计流量为265立方米/秒，加大流量为320立方米/秒，到2014年完成后，年均可调水95亿立方米。
2005年9月，南水北调中线穿黄工程正式启动。根据2004年6月份的价格水平，中线穿黄工程总投资为31.37亿元。
直径9米的盾构机，原理类似电动剃须刀，每日掘进10多米
中线调水通过黄河，是凌空飞架渡槽，还是开凿河底隧洞？两个方案之间，曾经存在争论。
南水北调中线建管局局长石春先介绍，隧洞与渡槽两个方案在技术上各有利弊。相比之下，隧洞方案可免受温度、冰冻、大风等不利因素影响，耐久性好，检修维护相对简单。经过长时间论证，隧洞方案最终入选。
在黄河河床底部40米深处怎么挖隧洞？
南水北调中线河南直管建管部总工王江涛说，穿黄工程盾构机及刀具，都是根据穿黄施工条件量身定做的。中线穿黄工程选用的泥水加压平衡盾构机，直径达9米，总重量达1100吨。盾构机前面有一个刀盘，刀盘上有140多把刀片，刀盘旋转，把大块土体切成小碎块，其工作原理类似电动剃须刀。
“黄河河底挖隧洞，最担心的是在掘进过程中遇到古树、孤石。”王江涛说，技术人员在盾构机上设置超声波探测仪，发现情况及时处理。
当遇到古树、孤石时，盾构机上设置的破碎设备便会发挥作用，将木头、石块破碎成小于16厘米的渣块，顺泥浆管排出。
据介绍，盾构机推进系统有14组千斤顶，总推力6034吨，千斤顶顶在已拼好的管片侧壁，牵引整台盾构机以每天10多米的速度向前推进。
工程抗7度地震，防漏措施滴水不进，防洪标准按300年一遇设计
在水下掘进隧道，如何防止渗水或坍塌呢？
中线建管局副局长郑征宇说，盾构机每前进1.6米，就要停下来“喘口气”。施工人员要马上给挖出的隧洞安装钢筋混凝土管片，7片弧形的管片紧贴隧洞一圈，正好是一个大圆。
管片完全由钢筋混凝土浇筑，厚度达40厘米，完全可以支撑整个隧洞的压力，不会发生坍塌。
在防漏方面，隧洞也有相应的保护措施。首先是外部的管片，两个管片通过插槽连接在一起，除了管片用防水材料制成外，边缘地方还有橡胶条。这种橡胶条遇水就会膨胀，把管片连接得无一点缝隙，外部的水、泥沙根本进不来。
除了外部管片，中间还有一层钢丝网，钢丝网上面有保护膜，起到第二层防护作用。隧洞的内衬则是第三层保护层。
王江涛说，根据国家地震局分析预报中心的地震危险性分析，穿黄隧洞场区地形复杂，地震设计基本烈度为7度，即整个设计和施工应能够承受住7度地震的考验。
穿黄工程过河主体建筑物按黄河300年一遇洪水设计，按1000年一遇洪水校核；北岸河滩明渠及新、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。
3—5年大修一次，检修时放空隧洞的水，维修车辆直驱入洞
河底隧洞建成通水后，隧洞在地下，如何检修呢？黄河南岸竖井800米倾斜隧洞，就是为此而特别设计建造的。
3450米的直隧洞，只允许有千分之一的倾斜度，而最后的800米倾斜隧洞，倾斜度达到4.91%。在黄河南岸竖井的地下32米处，盾构机工作面开始向上倾斜，直到隧洞打通。
隧洞建成后，每年有15—30天检修期，每3—5年将安排一次大修，每半年左右放空隧洞的水检查一次。双洞隧道内直径为7米，外直径为8.7米，检修时，维修车辆可直驱入洞。
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