挖掘隧道
地面施工
盾构机
东南网12月30日讯(海峡导报记者 崔晓旭/文 吴晓平/图 通讯员 李琳许惠蓉)近四年的时间,修好地铁站、挖好隧道、铺好轨道,地铁1号线建成了。
若非亲历,难以了解地铁建设中每一步攻坚克难的惊险;
若非亲历,难以体会每一次盾构前行的艰辛;
若非亲历,难以感受每一份理解传来的力量。
厦门地铁1号线,车站怎么建、区间隧道怎么挖、轨道怎么铺?今天,导报记者为你全方位揭秘。
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厦门地铁1号线
厦门地铁1号线全长30.3公里,自镇海路站起始经过厦门北站到达岩内北车辆段止,共设24座车站、25个区间。
全线设置车辆段及综合维修基地一座、停车场一座、主变电所两座、控制中心一座。
地铁车站怎么建?科学施工减少交通影响
地铁1号线地质条件复杂,车站区间普遍存在上软下硬的地质情况,区间孤石及基岩凸起严重,施工场地很多位于旧市区,场地狭小紧凑、管线迁改错综复杂,施工难度高、安全风险高、技术控制要求高。
目前,修建地铁车站使用最多的方法是“明挖法”,需要进行全面围挡施工。
吕厝站,厦门地铁1号线和2号线的换乘车站。1号线车站总长392.172米,为地下二层岛式站台车站,采用明挖法施工。车站结构尺寸大、所涉工程项目繁多、分期交通疏导频繁、工期压力大,且工程地质条件复杂、孤石多。
初步统计,吕厝站1号线处理的孤石、基岩约3000立方。3000立方孤石究竟是什么概念?厦门轨道交通集团建设总部项目高级经理石文广说:“能装满层高3米、约1000平方米的房子。”
为尽可能减少车站建设对道路资源的占用,大部分位于十字路口的车站采用“明挖法结合局部盖挖”的施工方法,在十字路口利用较短的时间建设完成盖板,恢复既有的交通,以减轻对现有交通的影响。
与此同时,为了保障市区主干道的交通出行,还有部分车站采用半盖挖施工法,这比明挖车站施工期长6个月以上。
厦门轨道交通集团建设总部项目高级经理张文辉介绍,半铺盖法就是在地铁工地上方做一个盖板,供机动车通行。同时也在盖板下紧张地进行施工,通过这种方式,在道路比较紧凑路段可以让出约两个半车道的道路资源,缓解施工对交通带来的压力。据悉,2014年4月1日,厦门地铁1号线正式开工。2015年2月11日,莲花路口站第一个车站主体封顶;2017年3月12日,最后一个车站将军祠站成功封顶。
区间隧道怎么挖?500多吨盾构机地下掘进
在厦门地下挖区间隧道,主要用矿山法及盾构法两种工法。简单地说,矿山法就是人工挖,盾构法用机器挖。“在全国地铁施工中,盾构法是最先进的施工工艺之一,速度快,一次成洞还更安全。”石文广说。
何谓盾构机?说简单了,盾构机就是在地下用约两层楼高特的特大钻头,挖土的同时,同步形成隧道的机械。
这家伙块头很大,圆柱体形状,主机外径6.48米,有两层楼高。它的大小,就是隧道洞的大小。盾构机整机长度约为85米,重500多吨。
它在地下怎么挖?地铁站先围挡施工,主体结构建得差不多了,盾构机就出发。先挖一个巨大的井,将盾构机从井口部放下去。盾构机一旦下地,只能前进,不能后退。盾构机的前端,有千斤顶,还有刀盘。通过千斤顶作用在管片上的力,使机器往前进。机器最前端的刀盘旋转着,将阻挡在前面的土方清理下来,通过管路或是输送机,将土送到泥水分离站或是电瓶车上拉走。
设备外部还有一层厚厚的盾壳,像护盾一样,可以对挖掘出的隧洞段起临时支撑作用,确保隧道挖掘施工的安全。
大家伙往前顶,正常情况下一天掘进10米,如果碰到花岗岩比较多,只能前进几十厘米。推进一定距离后,盾构机就停下来,将一片片呈弧形的管片贴在挖出的隧道洞壁上。拼贴完后,一个完整的隧道壁就出来了。然后,又开始往前走,进行下一个循环。“盾构机是挖地铁隧道的好帮手,但如果碰到巨大坚硬的石头,盾构机的功效大大降低,如果硬挖还很可能会损坏盾构机前面的刀盘。”石文广说,“所以,盾构机掘进前,如果探明有基岩和孤石,那就要先把这些硬家伙爆破处理了,为盾构机掘进扫清障碍。”
地铁轨道怎么铺?13个月铺轨64.789公里
厦门地铁1号线,全线铺轨总长64.789公里,铺轨于2016年3月30日开工,2017年5月8日轨通,历时13个月。
每节轨排25米,一共铺64.789公里,如此算下来要铺2590多节轨排。地铁1号线全线24个站点,这些轨道是怎么运到地下的?
为提高铺轨效率,地铁1号线全线设置6个铺轨基地,所有轨排在基地组装好后,垂直运输到地下,然后再由运输车平行运输到各个站点。
厦门轨道交通集团建设总部项目高级经理何广飞说,铺轨工程采用了轨排预制工艺,提高生产能力,有效缩短了铺轨工期,确保了1号线工程“轨通”的如期完成。为确保铺轨质量,施工中采用了CPIII轨道精密测量系统提高了铺轨精度。“这是一项从高铁引入的先进测量控制技术,测量误差不超过1毫米,可以大幅度提高地铁轨道的整体精度和平顺性。”何广飞说。
地铁“穿城而过”,会不会感觉到“地铁震动”?
别担心!为了减少地铁车辆对附近建筑物的震动及噪声影响,在轨道工程中特别设计了约9.5公里钢弹簧浮置板结构,占全线总量比约14.8%,大大降低地铁车辆通行的震动及噪音影响。“说得直白点,浮置板是在结构中埋入钢弹簧系统将道床板顶起来,所有荷载由钢弹簧承载,增强了结构的弹性,削弱了‘硬碰硬’的震动传递,具有明显的减震降噪作用。”何广飞说,普通结构铺轨每天可以铺70米左右,钢弹簧浮置板结构施工较为复杂,每天只能铺30米。
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