如在气球上切豆腐,黄鹤楼下高精度爆破为地铁5号线“开路”

地铁5号线隧道周边环境。铁四院供图

长江日报-长江网讯(记者陶常宁 通讯员刘新红)7月30日,武汉地铁5号线彭刘杨路站至司门口站区间153米矿山段实现双线贯通,隧道区间平稳下穿黄鹤楼。近日,铁四院揭开幕后秘密:武汉黄鹤楼下,下穿蛇山的地铁5号线,通过数码雷管爆破技术,除掉盾构掘进的“拦路虎”。

武汉地铁5号线位于长江南岸,是纵贯洪山、武昌、青山的顺江重要交通走廊。5号线在黄鹤楼南北均设有地铁站,北边司门口站,南边彭刘杨路站。

彭刘杨站至司门口站区间隧道地质条件复杂,要经过100多米长的中风化石英岩,盾构机过不去,综合考虑,设计采用爆破方式开挖。铁四院岩土公司控爆所承接了该区间隧道的爆破施工任务。

铁四院岩土公司技术人员指导隧道施工。铁四院供图

困难接踵而至,铁四院岩土公司爆破技术负责人蒙云琪介绍,爆破区域100米范围内有大量“保护对象”,5号线隧道拱顶与京广铁路、蛇山防空洞、黄鹤楼以及元代胜像宝塔距离分别为26米、4.2米、86.9米和50米。控制爆破带来的振动,如何让周围的环境和建筑不受影响,成为施工的关键。

为此,铁四院岩土公司首次引入电子数码雷管爆破方案,这也是武汉首次在地铁隧道掘进工程应用数码雷管爆破。

与传统的导爆管雷管相比,数码雷管具有安全、延时精准、可靠的优势,是一种装有“智能大脑”的民用爆破器材。数码雷管起爆精度可以达到1毫秒,通过钻孔机械在掌子面岩石上打孔,进行分组,技术人员对每一组内的每一发雷管都进行编号、编程并设置起爆时间、间隔。“相当于将一个大鞭炮分成几百响。”导线将所有雷管串起来,并连接起爆器,技术人员在起爆器上操作编程,发布起爆命令。“我们让这些雷管都乖乖听话,每次爆破对80多个孔进行分组,前前后后一共爆破了64次,使用了4000多发雷管和1.6吨炸药,爆破掘进了100多米。”

技术人员在起爆器上编程。记者陶常宁摄

蒙云琪介绍,起爆时序的控制最有技术含量,“比如1号雷管在第几毫秒起爆,2号雷管在第几毫秒起爆......需要根据具体环境以及与周边保护对象的距离来调整爆破时差,同时,也是一边实践一边摸索,反复研究,多次优化爆破方案,最终让岩石爆破像在‘气球上切豆腐’一样精准。”

据悉,在爆破前,技术人员在黄鹤楼、胜像宝塔、蛇山防空洞、京广铁路等处共设置了10个爆破振动记录仪,64次爆破的监测数据表明,保护对象处实际爆破振动小于安全允许振动值的一半。

【编辑:朱曦东】

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