工人们把管片用螺栓固定拼成圆环形,这就是隧道运出土方运进管片
地下铁STYLE之施工图解
蓝色铁皮围栏外,地铁和城轨列车呼啸而过的效果图,令东莞人早早开始期待它们开通后的生活。围栏内围住的,是人们无法想象的施工景象。有多少人知道,围栏背后,平地如何变成车站,隧道如何穿越地下?
如果地面上有宽阔的马路,就可以直接从上往下挖,修建隧道,这种方法叫做“明挖法”。但是,在即将建好的站点之间,如果没有宽阔的道路,在要经过的高楼大厦的地底下,挖很深的隧道,应该怎么挖呢?东莞现在大部分的隧道用的是一种筒形机械,它叫做“盾构机”,可以像“土拨鼠”一样挖掘隧道,这种方法叫做“盾构法”。
绵延近百公里的莞惠城轨上,“土金刚”从高楼和民房底下穿越,在淤泥、硬岩甚至是东江水下穿过。在号称为“地质博物馆”的松山湖隧道段,“土拨鼠”在地下遇到了****的困难。在神秘的地底世界,它们永远不知道前方遇到的,是上硬下软的岩层,还是淤泥质的粉质粘土。或是在一片平坦的石头中,突然冒出一块山体般的孤石群。有时候,地下暗藏的毒气甚至会突然蹿出,工人们必须迅速疏散,才能避免被毒气熏到。
新知
怎么避免地面房屋沉降塌陷?
莞惠城轨施工导致的房屋沉降难免会发生,如何*大化地避免损失?大朗段施工方负责人介绍,在隧道开挖前,就要在可能塌陷周边房屋底下注入泥浆。这就相当于在房屋的地基之下,再加了一个牢固的地基。隧道开挖到淤泥地层时,为了避免沉降塌陷,同样要在路面上打孔注浆。
地下施工遇到毒气怎么办?
复杂的松山湖隧道,常常遇到不可想象的危险,这也是它为什么称之为“地质博物馆”的原因。莞惠城轨大朗段施工方负责人说,在隧道开挖到地下20-30米时,还曾几次遇到过地下毒气泄出的惊险一刻。地下冒出的毒气主要有二氧化硫。好在施工机器上装有**装置,警报一响,马上就组织人员撤离,才算躲过一劫。这样的毒气事件,光去年就发生了好几起。
一个站点有多少工人?
看似复杂庞大的地下铁施工,实际上并不需要太多施工工人。以莞惠城轨大朗段一个施工点为例,地面地下所有工人加起来是30多人,其中地下只有18人。开盾构机的2人,装管片的3人,带压作业人员3人,其余的负责运土或其他杂物。
小档案
*型“土金刚”有多猛
工作岗位:莞惠城轨GZH-2标
开挖断面直径:8.8米
长度:95米
总重量:680吨
价值:1亿元
原理:就像活塞运动一样,把列车想象成在隧道内做活塞运动,隧道直径越大,空气阻力就越小,更能**列车有足够空间来减少阻力,从而提高时速。选择8.8米断面直径的盾构机,既能做到节省投资,又能**有足够空间来减少阻力。
第1步
把“土金刚”运到地底下
盾构机直径8米多、总重600多吨,光是把这个笨重的大机器运到地底下,就要经过好几道施工工序。*先要在地下做一个“井”,通过这个井把盾构机的零部件运到地下,在地底下完成盾构机的组装。
第2步
“土金刚”开挖掘进
在盾构机的*前端,是一个由很多刀具组成的圆形刀盘。这个刀盘就是盾构机掘进施工的关键工具。刀盘每转动一圈,就是在硬生生地用刀来切割泥土和石块。按照每2分钟转一圈的速度,每天只能往前挖3-5米远。
第3步
更换刀片
虽然刀具是用非常坚硬的材料制作的,但是因为被用来切割石块等硬物,加上东莞地质情况复杂,磨损得更快,每隔一两天就要安排作业人员检查刀片,如果有损坏还要更换刀片。狭小的刀盘作业区,只能容一人侧身而过。换刀片的工人叫带压换刀工人,这是一项特种危险作业。因为作业区里空气压强大。每次工人进去之前要对身体升压,出来要降压,身体出现不适马上要送到广州特殊医院*疗。
第4步
运出土方运进管片
“土金刚”切割下来的土块,通过传送带运到外面。传送带的另一边,运进来的是预制管片。这些管片是用来组装隧道的。
第5步
预制管片装好隧道
盾构机每掘进一环,也就是1.6米的距离,工人们就把运进来的管片用螺栓固定,拼成一个圆环形,这就是我们看到的隧道了,列车将在这里呼啸而过。
第6步
把“土金刚”解体并运回地面
隧道开挖完后,盾构机完成使命。因为太过笨重庞大,照样还是用老办法,就地“解体”,然后再通过“井”运出地面。
下期预告
轨道铺设暗藏玄机
轨道交通发展到今天,车厢与铁轨有节奏“哐当”声响很难再能听得到,躺在城轨或地铁的软卧上,刚装好的开水不会因为颠簸而溢出,也不用担心因为站不稳在车厢里摇头摆尾。是什么使得高速列车在行驶途中消弭声响、平稳畅行,这与*车的质量无关,而是轨道铺设的奥秘。
02-05版
统筹/采写:龚萍
制图:彭莉羚
鸣谢:广东珠三角城际轨道交通有限公司 中铁工程设计咨询集团有限公司 东莞市轨道交通有限公司