京张高铁东花园隧道使用多项智能技术

本报记者 矫 阳

自动控制降水与预警系统、“深孔测斜”监测项目防边坡被水泡、新材料机器人喷涂防水……

这些新技术全部用在了这条智能高铁隧道上。7月19日，2022年北京冬奥会重点配套工程、全国首条智能化高速铁路——全长4.97公里、北京至张家口高铁东花园隧道贯通。

东花园隧道紧邻官厅水库、康西草原、野鸭湖国家湿地公园，环境十分特殊，日最大涌水量达35.4万立方米，设计必须以防渗水为主。

科技日报记者在现场看到，这条隧道纵断面呈“V”字形设计，最大纵坡为25‰，最大覆土厚度8.1米、最大开挖深度22米，洞身位于常水位线以下3—5米。

强富水、深基坑、无维护和明挖。显然，给隧道降水是最大难关。

施工方中铁十八局与西安交通大学合作，研发“自动控制降水与预警”系统，把“眼睛”安在深水基坑中，实时监控降水情况。

而纵形坡度泡在水里，就会变形。建设者又同北京交通大学合作，实施“深孔测斜”监测项目，开发出边坡稳定性安全监控软件，变形与否一目了然。

隧道的墙面绝不能被水泡，必须喷涂防水材料。“人工喷涂，厚度不均，影响隧道面光洁。建设者研发出自动喷涂机器人，还首次采用速凝橡胶沥青喷涂防水材料，既能做到无缝连接，不窜水，又不含挥发性有机化合物，无毒无味，无废气排放。”项目工程师周广平说。

所谓速凝橡胶沥青喷涂防水材料，是一种采用特殊工艺，先将超细、悬浮、微乳型的改性阴离子乳化沥青，与合成高分子聚合物配制，再与特种固化剂混合、反应生成的材料。

隧道中抽出来的水去了哪里？“经三级沉淀，二层过滤，经环评严格检测，完全符合官厅水库标准后，沿自然地表冲沟流入官厅水库。”周广平说。

“东花园隧道采用的新技术，不仅凝练出一套施工工法，还贡献出一道明挖隧道预留沉降值线性公式，为同类型隧道施工填补了空白。”项目常务副经理宋庚银说。

配合京张智能高铁建设，东花园隧道建设还采用了全机械隧道施工、原材料二维码管理、钢筋数控加工、混凝土信息化管理、沉降观测控制等智能化管理手段，并配置扬尘监控仪严格进行环保施工。

京张高铁是国家规划实施的“八纵八横”京兰通道东段的重要组成部分，正线全长174公里，设计时速250公里，计划2019年3月全线铺轨完成，7月1日开始联调联试。