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四川公路设计院:用心设计 隧道出新

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近日,2022年度“中国公路学会隧道与地下空间工程创新奖”评选结果公示,四川省公路规划勘察设计研究院有限公司(简称四川公路设计院)设计的雅康高速公路二郎山隧道、乐西高速公路大凉山1号隧道分别获得特等奖、一等奖。截至目前,该院隧道专业累计获得30多项省部级以上科技奖项,其中包括国家科技进步奖一等奖、国际隧道协会年度大奖。

据悉,四川公路设计院隧道专业成立于1986年,现已累计完成2590公里共1300余座隧道的勘察设计和30多项重大科研课题,实现一系列技术创新突破,形成了较为完备的公路隧道技术体系,在业界具有独到的技术优势。

掌握核心技术 解决高海拔隧道设计施工难题

据统计,目前全国已建、在建8公里以上的超特长公路隧道共90座,其中四川公路设计院独立完成设计22座,占比近25%,在超特长隧道通风与防灾救援系统设计、高地应力与高地温预测处置等方面积累了丰富的工程经验,掌握了关键核心技术。据了解,四川公路设计院正在设计的成汶高速公路龙门山隧道,长度约24公里,位居全国第一。

不仅如此,四川公路设计院独立完成设计13座,占目前25座全国已建、在建海拔2500米以上超特长公路隧道的52%。其中,317国道雀儿山隧道洞口海拔4373米,是目前世界上已建成海拔最高、也是唯一海拔超过4000米的超特长公路隧道,于2018年获得国际隧道协会年度工程大奖,成为我国首次入围并获得该奖项的公路隧道工程。该项目设计上依托高海拔长大公路隧道通风、供氧技术标准,解决了高海拔公路隧道结构抗防冻和施工人员健康保障问题。依托项目编制的《高海拔公路隧道设计与施工技术指南》,为同类工程提供了技术支撑。

建立超特长隧道节能模式 实现自然风通风和自发电

四川公路设计院技术团队揭示了基于超静压差、风墙式压差和热位差三要素的进出口大高差公路隧道自然风形成机理,建立了隧道有效利用自然风的节能模式,形成了以自然风为通风动力的公路隧道智能—节能通风技术体系,成功应用于泥巴山隧道、二郎山隧道、米仓山隧道、六盘山隧道等超特长公路隧道中,节约通风能耗30%。

不仅是通风手段,四川公路设计院还独创性地利用雅康高速公路二郎山隧道斜井井口与井底的192米高差,在斜井内设置引水管道,将斜井口冲沟中的水引入到井底地下风机房,在风机房内安装发电机组进行发电,年发电量达400万度。目前,二郎山隧道的照明和监控用电全部来源于隧道自发电,富余的自发电量还可给多处洞内LED景观带供电,缓解司乘人员的视觉疲劳,提高行车的舒适度和安全性。

优化设备选型 首推公路隧道TBM法施工

据了解,四川公路设计院是全国最先开展TBM(全断面硬岩隧道掘进机)法公路隧道设计的单位之一,提出了公路隧道TBM选型技术路线与标准,推出了“平导TBM法+主洞钻爆法”的三洞建设模式,首次将TBM成功应用于西南地区在建的最长公路隧道——15.36公里的大凉山1号隧道,以及9.36公里的夹金山隧道。截至目前,大凉山1号隧道TBM累计进尺达10300米,单日最高进尺40米;夹金山隧道TBM累计进尺1400米,单日最高进尺50米。

依托技术创新,四川公路设计院还自主研发了“公路隧道辅助设计系统”“隧道全自动结构计算软件”“隧道结构绘图软件”“隧道工程数量计算软件”等一系列专业软件,基本实现了公路隧道设计全流程自动化或半自动化,极大提高了设计质量与生产效率,上述软件被国内多家兄弟单位引进应用。

编辑:同同

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