京张高铁最复杂隧道贯通 呈现四大亮点
2018-11-22 来源：央广网
央广网北京11月21日消息（记者王晶 张凯航）昨天上午10时16分，在北京四道口的施工现场，随着“天佑号”盾构机刀盘徐徐破土而出，全长6.02公里的京张高铁清华园隧道，在安全穿越北京市城市核心区后顺利贯通。
记者在现场看到，破土而出的盾构机直径有12.64米，是北方地区直径最大的盾构机。“清华园隧道里的盾构机开挖断面，相当于常见地铁隧道的4倍，比4层楼还高。”中铁十四局项目部盾构经理赵斌介绍，此处是全线唯一采用盾构法施工的隧道，也是国内位于城区穿越地层复杂、重要建筑物众多的单洞双线大直径盾构隧道，该隧道的贯通为2019年底京张高铁全线通车创造了有利条件。
未来，京张高铁的列车从北京北站开出后，将从四道口南侧钻入地下，变身“地铁”从地下悄悄穿过知春路、五道口，再从北五环南侧钻出地面，奔向清河站。与常见的地铁隧道不同，京张高铁双向列车将在同一条隧道内行驶，可以实现两辆高铁在隧道里擦肩而过。
昨日上午，随着“天佑号”盾构机刀盘破土而出，全长6.02公里的京张高铁清华园隧道穿越城市核心区实现贯通。至此，京张高铁北京市区段全面进入站前工程收尾阶段。明年年底，京张高铁将实现全线通车。（央广网记者张凯航 摄）
作为世界上首条设计时速达350公里的有砟轨道高速铁路，京张高铁起自北京北站，途径昌平、八达岭长城、怀来、下花园、宣化，抵至河北张家口站，全长174公里，是京津冀协同发展的重要基础工程，是2022年北京冬奥会的重要交通保障设施。
目前，京张高铁建设已进入全面攻坚阶段。路基工程已完成99%，隧道工程正洞开挖已完成94%，桥梁下部结构、箱梁预制及架设全部完成。按照计划，预计2019年底全线通车，北京至张家口、崇礼滑雪场最快运行时间将从3小时12分缩短至50分钟。
亮点1
全长6.02公里 下穿7条城市主路与4条地铁并行
京张高铁始于北京北站，进入清华园隧道后下穿与地铁10号、12号、13号、15号线长距离并行下穿或交叉穿越，还穿越北三环、北四环等7条主要城市道路、88条重要市政管线，穿越特级风险源3处、一级风险源80处，是目前国内城市核心区穿越地层最复杂、重要建（构）筑物众多的高铁单洞双线大直径高风险盾构隧道。
“经由之处人口稠密区，风险源十分密集。”中铁十四局项目部盾构经理赵斌举例说，此次难度最大的是下穿地铁10号线，距离仅5.4米；再如隧道和地铁13号线的最小距离只有3.4米，施工难度极大。
京张高铁清华园隧道贯通，下穿7条城市主路与4条地铁并行（央广网记者张凯航 摄）
京张高铁项目总体设计负责人王洪雨在向记者谈及为何要选择隧道法施工时讲道：“清华园隧道段是在城市核心区内施工，需要经过高楼林立的都市核心区，为尽量减少或者避免对周边百姓的生活、出行产生的影响，所以选择了地下方案。”
工程师们设计京张高铁从北京北站引出1000余米后，从地面钻入地下，以隧道方式穿越北京，再出地面继续向北飞驰，高铁地下走，既减少了对沿线居民的噪声影响，也彻底避免了铁路穿行对城市交通的干扰，让“四道口、五道口、六道口”成为“历史”。
亮点2
盾构机开挖断面高度超4层楼
高铁从北京北站出发行进700米左右后开始进入隧道，在行进2700米左右达到隧道最深处，距离地面约42米。
值得关注的是，作为京张高铁控制性工程，清华隧道是全线唯一采用盾构法施工之处，究其原因，项目总工程师陈爽告诉记者，正是出于减少对敏感建筑物的破坏，清华园隧道采取了盾构施工手段。
工程采用两台世界上最先进的泥水平衡盾构机施工，盾构机开挖直径12.64米，“断面相当于常见地铁隧道的4倍，比4层楼还高。”陈爽说。
清华园隧道是京张高铁控制性工程，也是京张高铁全线唯一采用盾构法施工的隧道。（央广网记者张凯航 摄）
陈爽解释说，盾构可最大限度地减少对既有道路、管网、人行天桥、公交站台等基础设施的破坏，减少建筑拆迁和对市民、社区正常生活的干扰，还能够减少后期高铁运营对周边环境的噪声污染。
而为了纪念老京张铁路的设计者詹天佑，项目部特别把盾构机起名为“天佑号”。
据了解，“天佑”盾构机总长142米，整机重量3000多吨，最大工作压力8个大气压力，相当于水下80米的压力，盾构机装机容量8200千伏安，配备重型刀具226把，具备常压换刀功能，其中常压可更换刀具80把。
此外，盾构机采用常压换刀技术，实现盾构易损刀具安全便捷更换，提高作业安全度和作业效率；引进和开发多套泥浆处理设备，全面解决黏土地层掘进中大量废浆处理的难题，实现了无污染、零排放的绿色、环保施工要求；首次实现了轨下结构及附属沟槽全预制拼装，同步施工，大幅度提高了施工效率、改善了作业环境、减少了施工污染。
亮点3
智能控制中心助力 工程提前1个月完工
穿越地层重要建筑物也对沉降控制提出了极高的要求。
“工程应用BIM、全过程可视化监控等技术，实现自动化监控量测，确保隧道施工安全和邻近建构筑物安全。”中铁十四局项目部盾构经理赵斌介绍，地铁10号线最大沉降值0.8毫米、15号线最大上浮点1.2毫米，都在规范要求范围，“清华园隧道多次精准穿越，实现了地下空间多层布局，为城市空间综合开发利用提供了先例。”
赵斌称，本次项目根据地质情况联合研制两台世界上最先进的泥水平衡盾构机，借助全国首个大盾构智能控制中心，成功应用BIM技术、三维可视化监控、盾构云平台指挥、自动化监控量测等措施，实现了智能模拟、精准预测、提前预警、实时修正，克服了盾构超浅埋始发接收、超近穿越重要建（构）筑物等难题，确保了施工安全。
按照预定目标，明年年底京张高铁就将实现全线通车。（央广网记者张凯航 摄）
京张公司董事长马侃彦介绍，清华园隧道盾构施工实现月均掘进245米，用11个月实现了隧道贯通，比计划快一个月完成工程。
“整个京张全线的控制性工程陆续也在突破，现在可能最后只剩下八达岭隧道了。”上述负责人告诉记者，八达岭隧道计划是12月20日左右贯通，为明年9月1日的联调联试，及明年年底的高质量开通奠定基础。
亮点4
从京张铁路到京张高铁 平交道口将成历史
百年前的京张铁路在中国铁路史上具有划时代的意义。
1909年，詹天佑主持设计修建了中国人自己的第一条铁路——京张铁路，它是以詹天佑为首的中国工程技术人员和工人完全用自己的技术和力量，由中国自筹款项，独立自主建成的第一条铁路干线。由于是从北京北站出发的京张铁路第五个道口，五道口由此得名。随着北京城市的快速发展，五道口、四道口、双清路道口已成为北京北部五环内最后三个铁路平交道口。
很多人印象中的五道口，每当有火车经过时，与铁路相交的城市道路交通就要暂时中断，巨大的人流车流在平交道口汇聚停止。清华园隧道的贯通，也意味着，地上铺设的老京张铁路轨道将彻底停用，四道口、五道口、学院南路等平交道口都将成为历史。新建的京张高铁，将取代老京张铁路穿城而过的往事。高铁从北京北站发出后，将转入清华园隧道，下穿学院南路、北三环、知春路、北四环、成府路、双清路等，随后转出地面，向北飞驰。
