打個(gè)洞，有多難？西安地鐵穿越隴海線的隧道，就是一個(gè)世界級的工程難題。1月9日該工程圓滿貫通。科技日報(bào)近日探訪現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)有兩種機(jī)器人，是挖隧道的大功臣。

隧道順利合龍 本文圖片均由中鐵一局提供 來自科技日報(bào)微信公號

挖地道很簡單，但在沙灘里挖一條地道可不容易。西安地鐵四號線穿越西安火車站，就是這么難。要穿過的地塊，是浸在水里的黃土層，就好像內(nèi)脂豆腐一般嫩。

頭頂，是日夜運(yùn)轉(zhuǎn)的隴海鐵路。西安火車站是中國西部鐵路樞紐，每天通過240多趟列車。地面不能半點(diǎn)沉降，軌道變形幾公分，火車就可能脫軌。

隧道上方的鐵軌

“隧道頂上10米，有15條鐵軌，8個(gè)道岔，”中鐵一局城軌公司的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人梁西軍說，“在這里暗挖隧道，就好像做心臟手術(shù)，不讓打麻藥。”

所謂“打麻藥“，是說鐵路下面穿隧道，一般用鋼梁架起鐵路軌道，地面沉降也不大要緊。但道岔結(jié)構(gòu)不適合架梁，因此無法保護(hù)。

泥地里打洞，地面沉降得控制在5毫米內(nèi)，如此苛刻要求，國內(nèi)外沒有先例。一般的盾構(gòu)法——用圓柱形挖掘機(jī)鉆出一條隧道，用不上。

工人在隧道內(nèi)作業(yè)

中鐵一局足足用了26個(gè)月才確定了方案——其中一個(gè)關(guān)鍵是：機(jī)器人。

第一步，硬化黃泥地，豆腐變成豆腐干。沿隧道輪廓，一根根向前插入碗口粗、30米長的噴射管，管道抽出的同時(shí)，噴射水泥漿和水玻璃。挖掘前先硬化，減小地面沉降。

“十”字分出了四個(gè)作業(yè)面

第二步，鋼結(jié)構(gòu)的“十”字，將隧道橫截面分成四個(gè)工作面，分別掘進(jìn)，有助于結(jié)構(gòu)穩(wěn)固。

工人操作微型機(jī)器人

第三步，過去，上層工作面因?yàn)槌休d不了沉重的機(jī)械，都是工人用鐵锨和羊角鎬挖。這次由微型挖掘機(jī)器人出場。它由人拿著一個(gè)“游戲手柄”來操作，工效比人高一倍。

“過去，這種機(jī)器人是市政管道用的，也用來植樹挖坑。用在隧道里還是頭一次。“施工人員說。

用于監(jiān)測地面沉降的機(jī)器人

地面上，軌道旁，也有機(jī)器人站崗。這是一臺最先進(jìn)的自動(dòng)全站儀，每隔十分鐘，它就轉(zhuǎn)動(dòng)脖子，掃視周圍的光標(biāo)點(diǎn)位，如果哪個(gè)點(diǎn)位有一毫米的位移，它立即發(fā)沉降警報(bào)，叫停施工。

高科技保駕護(hù)航，工人們兩年辛勞。今年1月9日，西安地鐵四號線暗挖隧道順利合龍，標(biāo)志中國工程人攻克“濕陷黃土地層、軌道無加固、隧穿火車站“這一世界級地鐵施工難題。

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