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。(记者 矫阳)