打個洞，有多難？西安地鐵穿越隴海線的隧道，就是一個世界級的工程難題。1月9日該工程圓滿貫通。記者近日探訪現場，發現有兩種機器人，是挖隧道的大功臣。
隧道順利合龍
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，就好像內脂豆腐一般嫩。
頭頂，是日夜運轉的隴海鐵路。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個道岔，”中鐵一局城軌公司的項目負責人梁西軍說，“在這里暗挖隧道，就好像做心臟手術，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。但道岔結構不適合架梁，因此無法保護。
泥地里打洞，地面沉降得控制在5毫米內，如此苛刻要求，國內外沒有先例。一般的盾構法——用圓柱形挖掘機鉆出一條隧道，用不上。
工人在隧道內作業
中鐵一局足足用了26個月才確定了方案——其中一個關鍵是：機器人。
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，噴射水泥漿和水玻璃。挖掘前先硬化，減小地面沉降。
“十”字分出了四個作業面
第二步，鋼結構的“十”字，將隧道橫截面分成四個工作面，分別掘進，有助于結構穩固。
工人操作微型機器人
第三步，過去，上層工作面因為承載不了沉重的機械，都是工人用鐵锨和羊角鎬挖。這次由微型挖掘機器人出場。它由人拿著一個“游戲手柄”來操作，工效比人高一倍。
“過去，這種機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。
用于監測地面沉降的機器人
地面上，軌道旁，也有機器人站崗。這是一臺最先進的自動全站儀，每隔十分鐘，它就轉動脖子，掃視周圍的光標點位，如果哪個點位有一毫米的位移，它立即發沉降警報，叫停施工。
高科技保駕護航，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。完成“超級下穿”壯舉的團隊帶頭人梁西軍，獲得全國五一勞動獎章。
轉自：科技日報
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