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东莞首条地铁是如何建成的?难度堪比建海底隧道

2016-05-31 e车轨道交通资讯

  


  五年零九个月,2000多个日日夜夜,5700多个地铁工人,挖出了东莞首条地铁。在这看似简单的数字背后,你知道地铁2号线是怎么挖出来的吗?

  在高楼大厦底下穿岩凿壁,已经是一般人难以想象的难题。更何况,2号线穿越的还是珠三角地质最复杂的路段。

  从石龙到虎门,37.8公里长的2号线穿越的是不计其数的壁垒:孤石群、高压电塔、排洪渠,甚至要在寒溪河底下穿过,难度堪比建海底隧道。

  6.7米!国内地铁史上最大断面隧道 

  一般城市地铁隧道的直径是6米左右,东莞地铁却比这一标准大了0 .7米。在蛤地段,2号线的隧道直径达6 .7米,这也是目前国内地铁史上最大断面的隧道。就连从事地铁建设十多年的郑师傅,在参与挖通了26条地铁隧道后,还是第一次参与这么大断面地铁隧道的开挖。

  东莞轨道交通有限公司工程部有关负责人解释,这么大断面的隧道,是为了满足列车高速行驶的要求。一般地铁运行设计时速是60km,而东莞地铁2号线的最高设计速度高达120km /h。

  如此高的时速,必须通过“列车采用流线型设计,长大区间隧道采用6m内径断面,隧道出口采用泄压技术”多种手法来实现。


  穿越河底难度堪比建海底隧道 

  对于东莞市轨道交通有限公司工程部部长李海峰来说,2号线的全线贯通,“最重要的意义就是证明,我们东莞也有能力可以自己建造地铁了!”

  东莞首条地铁,是在被称之为“珠三角地质最复杂的路段”上建成的,期间遇到的困难不计其数:穿越高压线电塔、穿越寒溪河、穿越供水管、穿越孤石群、穿越上软下硬地层、穿越横岗水库排洪渠……37.8公里长的路段,有6个区间属于建设“高难度”。

  你能想象得到,地铁隧道从河流下穿过,是如何施工的吗?这样的情况就出现在2号线的第二段,茶山站至榴花公园站区间。这个区间的盾构始发端距离寒溪河只有50米,有着较厚的强透水砂层,如果加固处理措施不当、效果不佳,很容易发生地面坍塌,造成车站被淹及人员伤亡事故。

  李海峰说,隧道从寒溪河底下穿过,离寒溪河的垂直距离只有6-7米。也就是说,隧道和河流之间,只有一层很薄的土层。施工方想出了一个办法,采用了一种用于开挖海底隧道的工具———“泥水盾构机”来掘进,这样才保证了施工安全。

  穿越孤石群 西平站-蛤地站区间 

  在地下隧道施工过程中,常常会担心突然冒出来的孤石群。“本来刀盘是在切割砂石层的,突然冒出一段孤石群,施工起来就会很困难。”而在西平站~蛤地站区间,盾构机在掘进过程中,竟然遇到了多达7处的孤石群和1处基岩突起,右线盾构更是先后通过了29处大小不一的孤石群、15处基岩突起,以及300余米砂层等不良地质。

  最终,施工方通过调整线路走向,采取地面钻孔爆破将孤石解碎、地面注浆加固等综合措施,成功地穿越了孤石群。

  穿越寒溪河茶山站-榴花公园站区间 

  这一段隧道下穿了宽约100米的河流,穿越约200米的混合片麻岩上软下硬地层,硬岩单轴抗压强度高,是2号线14个标段中施工难点最多、风险最大的标段之一。

  寒溪河离盾构机始发井才50米,而且都是强透水砂层,对始发井本身来说就很危险了。而且还要从河底下穿过,隧道离河流只有6-7米的垂直距离。最终采用的是一种泥水盾构机,这种盾构机理论上可以从水里穿过的,建海底隧道差不多用的也是这种工具,这样就保证了施工安全。

  穿越高压电塔 东莞火车站-茶山站区间 

  穿越高压线电塔进行地铁施工,即使对于经验丰富的东莞地铁建造者们,这也是项危险系数极高的工程。从2号线始发站东莞火车站出发,隧道沿方中路呈东西走向,在靠近隧道的地方,就足足有6处高压电塔。这当中,有100千伏的高压电塔,还有高达500千伏的。

  “500千伏的高压电塔,安全施工距离要在6米以上。”李海峰说,如果距离小于6米,就容易出现导电情况,不光施工工地会跳闸,还很可能电击到人。更麻烦的是,施工过程中还要提防空气导电,因为在珠三角这样潮湿的空气环境里,空气导电也是很危险的。

  最终,施工方将这一区间与高压线电塔的距离都保持在安全范围内,并且加强地面监测,根据监测结果调整掘进参数,确保了电塔和施工安全。

  看“土金刚”如何开挖隧道 

  在地下三十米,完成这一系列高难度穿越动作的头号功臣,就是这个外号“土金刚”的盾构机了。

  盾构机前端的刀盘就像它的“嘴”,工作起来如同旋转的刀片,每转一圈,嘴上的“钢牙”就“啃”掉一层泥土,泥土通过传送带运回地面,盾构机继续前行挖洞,再把管片运进地下拼成圆形。

  这就是我们看到的隧道了,地铁列车将在这里呼啸而过。

  大数据 

  2号线共设14座地下车站、1座高架车站,区间14个,使用了明挖顺作法、盾构法等多种工法,期间共有23台盾构机和1台架桥机参与施工建设。

  据统计,盾构始发/到达42台次,穿越河渠11台次,穿越住宅群、厂房区4360单延米,穿越砂层815单延米,穿越上软下硬地层3459单延米,穿越硬岩段9732单延米,穿越孤石群360单延米。

  全线高峰期参建人员:直接劳动力5700余人、监理170余人、承包商800余人。

2号线重大工程节点 

  2010年3月26日2号线开工典礼在天宝站举行,拉开了工程建设序幕;

  2011年7月13日 全线第一台盾构在天宝站~东城站区间始发;

  2012年5月16日 全线第一个车站-东城站主体结构封顶,第一条隧道天东区间左线隧道贯通;

  2013年12月20日 首列电客车下线;

  20 14年9月10日 东莞火车站二期主体结构封顶,标志着全线15座车站全部封顶;

  2014年12月9日 全线实现“洞通”;

  2015年5月28日 全线实现“轨通”;

  2015年8月17日 全线实现“电通”;

  2015年9月15日 全线首次热滑顺利完成;

  2015年12月29日 全线建成正式试运行;

  2016年5月27日 全线开通试运营。

(文章来源:南方都市报)

 


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