A. 地铁站是怎样建出来的
地铁站一般指在地下修建的车站(高架站这里就不说了)
有三种情况:
【明挖工法】对地面交通影响不大的车站,采用明挖法,即整个车站范围全部围起来开挖,等土方挖到到车站地面标高时,开始依次浇筑底板、侧板、中板,最后浇筑顶板即车站封顶,然后填土恢复路面
【暗挖工法】另一种就是地面交通压力大不能明挖的,就采用暗挖法,即只占用一小部分路面,打若干口竖井,然后在竖井内分别向两侧开凿土方,同时不断在已开挖的空间内浇筑车站底板、立柱等,最后土方开挖完毕车站也就一同建好了
【盖挖工法】盖挖法就是先占用一侧的路面,修建一半的车站结构,然后恢复路面再占用另一侧路面进行开挖,完成另一半的车站结构
在这三种工法中,又分别以以下两种方式进行车站的建造
【顺作工法】就是先建造地铁站的最底层,然后一层层往上建造,最后封土
【逆作工法】是先建造地铁站的天花板,然后覆土,在地下完成以下楼层的建造
最后,盾构机不用于修建地铁站,它的作用是开挖两座车站之间的铁路隧道(也叫区间),使用盾构机可以一次性完成开挖、隧道内壁成型两个步骤,而且不用拆迁地面建筑,不开挖路面,所以现在使用最广泛。
B. 地铁怎么建
地铁的便捷在于速度快,不堵车,价格便宜,成为了大多数城市白领交通的首选。然而地铁方便出行的背后,却是各个部门辛劳的付出。
第一步,地铁修建之前,工程师首先要规划列车行驶的路线,称为地铁线网。
第二步,地质构造与勘察,根据实际的地貌特征,提出合理的解决方案。
第三步,地铁车站的确定会依据城市规划,一般会选择建在住宅区、商业区、教学区等主要客流集散点,方便市民出行。同时考虑土地利用、与其它交通方式换乘便捷、周边环境条件等因素
第四步,地铁基础施工,主要分为车站施工和区间施工。施工过程会用到明挖法、暗挖法和盖挖法。根据《地铁设计规范》(GB50157-2003),盖挖法现已归并到明挖法中;暗挖法包括盾构法和矿山法。
正式开工前,要准备一块满足施工需求的场地。地铁车站一般是从地面自上而下进行开挖,这就是安全又经济的明挖法施工。开挖前,需要处理影响施工的建筑、绿化和管线等,还要增加临时道路,以减少建设地铁时对交通出行的影响。有了施工场地后,我们开来了很多机器,准备施工啦!首先,我们来建造地铁车站的“外壳”,例如地下连续墙,保护基坑与周边安全。①成槽、②吊装钢筋笼、③灌注混凝土、④形成封闭的地下连续墙。在连续墙完成后,便开始一边开挖一边支撑,形成一个巨大的方形深坑。我们就是在这个深坑里面建造地铁车站。
区间施工一般采用盾构等方法,盾构法是地层掘进、出土运输、衬砌拼装、接缝防水和注浆充填盾尾间隙等主要作业都在盾构保护下进行,并通过控制开挖面压力、盾尾注浆等措施控制地面沉降,是工艺技术要求较高、综合性较强的一种施工方法,主要适用于各类软土地层和软岩地层,尤其适用于市区地铁和水底隧道。
第五步,铺轨,这时候已经基本能看到地铁站的大体样貌了。铺轨之前,需要测量队进行各种测量,钢筋的绑扎,轨道精调,底板的浇筑以及道床面板的浇筑。一般都是白天进行钢筋模板制作,晚上浇筑,所以在你舒适的背后,是各个施工队的日夜付出。
第六步,地铁站的装饰装修,在各个基础设施完善了以后,地铁施工现场能看到的还是冰冷的钢筋混凝土。而要在试运行之前,地铁站还有各种设施的安装,水电系统,排水系统,墙面的粉刷,地面的铺砌,以及各种机器的安装。
地铁的修建是一个耗费大量人力物力的过程,单是施工这一个过程,就需要诸如中铁四局、中铁九局等各个局的共同付出,施工单位的员工没有双休没有节假日,虽然在同一个城市上班,但他们的生活跟城市白领完全不同。
你可能朝九晚五坐着地铁上班,周末坐着地铁出去游玩,而他们是在脏乱的地铁施工现场,拌着混凝土,检测着各种质量问题;你在享受地铁的便捷,他们却感受着地铁施工过程中的各种不便,比如地铁施工现场没有厕所,没有WIFI,甚至没有手机信号,通讯的问题就靠对讲机;地铁在运行中从一个站到下一个站是非常快的,而施工的过程却是步行比较多,因为区间的行走不便,两个站之间可能要走半个小时……
中国的地铁建设越走越远,在不久的将来,会有越来越多的三线城市也能体验地铁的便捷。
C. 地铁是怎么修成
在街道上挖掘大坑,再在下面建造隧道结构,隧道有足够的承托力后纔把路面重新铺上。除了道路被掘开,其他地下结构如电线、电话线、水管等都需要重新配置。 建这种隧道的物料一般是混凝土或钢,但较旧的系统也有使用砖块和铁的。
施工一般采用以下几种常用方法建造:
1、明挖顺作法:适用于建筑物比较密集,场地条件比较狭窄的基坑或沟槽,如基坑深度较大,地下水位较高,地层基本无承载力,环境保护要求较高,釆用放坡开挖难以保证基坑的安全和稳定,可施工围护桩、墙时,釆用垂直明挖法施工。
2、基坑盖挖顺作法:适用于建筑物比较密集、地面交通繁忙、场地条件比较狭窄且规模较大的基坑工程。
对于开挖范围较大,地下水位高,地层自稳能力较差,降水比较困难的地下工程或釆用敞口开挖难以保证施工和环境安全时,可考虑釆用盖挖顺作法。
3、基坑盖挖逆作法:盖挖逆作法一般适用于建筑物比较密集,地面交通繁忙,场地条件比较狭窄的深、大基坑或平面形状比较复杂的基坑施工。
(3)地铁车站安装方法扩展阅读
地铁因列车在隧道内高速移动,可能产生隧道及车辆内的压力剧烈改变,而造成旅客不舒适的感觉,或者影响设备的使用寿命,其压力改变。 地铁因列车高速移动产生的压力波若传抵隧道出口,将产生隧道口微压波噪音,干扰附近住民的安宁。
由于都市内交通运输拥塞,大众普遍要求“不需要太长等候时间就能搭乘”。
为此列车的运行间隔被设定10分钟以下。莫斯科在交通尖峰时段更每隔一分钟就有一班次。一般情况下,车站内的两个站台内的列车是同时到达的。
但在东京的部分路线,实行缓行和急行两种运行方式同时进行的情况。急行列车不停一些较小型的车站,缓行列车则每站都停。
世界的大部分的轨道交通路线,从早晨四点营运到凌晨零点。通常于早晨4点至7点发首班车,晚上10点至凌晨1点发末班车。少数的例外,美国芝加哥和美国纽约为24小时运营。
D. 地铁如何修建的
E. 地铁列车怎么建造
当我们享受着轨道交通带来的便利的同时
想必不少小伙伴都想知道
它是如何建成的吧?
能在地底,甚至地上高架桥上飞驰
地铁的修建必定是一项非常庞大的工程
地铁的诞生
19世纪中叶,英国伦敦街头交通堵塞严重。一位名叫查尔斯.皮尔逊的律师想到火车跑得很快,怎样让火车跑进城市呢?一次,查尔斯看到墙角的老鼠洞里,一只老鼠在跑来跑去,他提出一个妙想:让火车在地下跑起来!1863年,这个“异想天开”得以实现--世界上第一条地铁在伦敦诞生了!随后,世界大城市纷纷建造地铁。这种速度快不堵车、环保又舒适的交通工具,深受大家喜爱。
建设地铁不容易
建设地铁可不是件简单的事情哦!地铁是高密度、特大型、综合性轨道交通运输系统,涉及40多个技术专业,得花好几年的时间才能建成。
地铁线网,蜘蛛网一般的地铁线路
在地铁建造之前,工程师首先要规划列车行驶的线路。地铁线路像蜘蛛网一样四通八达,称为地铁线网。
地铁线网规划是在城市发展战略、总体规划、土地利用规划的基础上,根据客流预测分析,充分考虑交通与城市发展之间的关系的布局。
地质构造与勘察
因为地铁一般是建在地下,所以我们还要充分了解地下世界。地下一般是由很复杂的岩土构成的。
工程地质勘察,让我们有了透视眼
怎样弄清楚地下的情况呢?这时就要依靠工程地质勘察了。
钻孔取样勘探
使用地质钻机在地表下钻出深深的孔,然后用空心钻头将岩土样带出地面进行取样分析。一般钻孔间距为几十米,遇到地下溶洞、孤石等复杂地质,钻孔间距缩减为几米。
电法勘探
根据各类岩土电学性质的差异来分析地质情况。
磁法勘探
通过观测和分析由岩土的磁性差异所引起的磁异常,进行地质研究。
声波法勘探
通过在两孔间发射声波,然后根据不同岩土分界面上反射回来的声波进行地质分析。
地铁车站的确定
列车行驶的路线确定了,那地铁车站又要建在哪里呢?
依据城市规划,地铁车站一般会选择建在住宅区、商业区等主要客流集散点,方便市民出行。同时考虑土地利用、与其它交通方式换乘便捷、周边环境条件等因素。
明挖法施工
安全又经济的明挖法施工
正式开工前,要准备一块满足施工需求的场地。地铁车站一般是从地面自上而下进行开挖,这就是安全又经济的明挖法施工。
开挖前,需要处理影响施工的建筑、绿化和管线等,还要增加临时道路,以减少建设地铁时对交通出行的影响。
A、绿化迁移
施工范围内的绿色植物,需要进行迁移,在施工完成后进行恢复。
B、交通疏解
为保障交通顺畅,原道路进行拓宽或改道,形成新的道路,以保障车辆和行人正常通行。施工完成后再进行道路恢复。
C、房屋拆迁
为了保障施工和周边安全,在工程施工影响范围内的建筑,需要保护或拆迁。
D、管线迁改
城市地下埋藏了错综复杂的管线,如电力、通信、燃气、自来水管道等,在施工前需要进行保护或迁改。
开始建造地铁车站的“外壳”
我们开来了很多机器,准备施工啦!首先,我们来建造地铁车站的“外壳”,例如地下连续墙,保护基坑与周边安全。
Step1、成槽
使用成槽设备在基坑的周边形成一段段深槽。
Step2、吊装钢筋笼
把一根根钢筋绑扎成与深槽形状吻合的钢筋笼,再通过起重机将它吊进深槽中。
Step3、灌注混凝土
在吊装了钢筋笼的槽内,灌注混凝土,筑成一段钢筋混凝土墙。
Step4、形成封闭的地下连续墙
将每一块钢筋混凝土墙连接起来,形成一个将基坑围住的保护墙,防止基坑坍塌,保护周边安全。
在深坑里面建造地铁车站
在连续墙完成后,便开始一边开挖一边支撑,形成一个巨大的方形深坑。我们就是在这个深坑里面建造地铁车站。
Step5、基坑开挖
在保护墙围合的空间内进行土方开挖,基坑形状像一个大大的长方形盒子。
Step6、搭建支撑梁
每挖到一定深度,就要在地下连续墙两侧之间架设支撑梁,保护基坑安全。
Step7、基坑底部防水施工
在基坑底部铺设防水卷材。
Step8、绑扎钢筋网
绑扎车站主体结构的钢筋网。
地铁车站雏形渐渐成型
在搭好的钢筋网上灌注混凝土,这时地铁车站的雏形渐渐成型了。
Step9、灌注混凝土
往安装好模板的钢筋网灌注混凝土,依次建造底板、侧墙、中板和顶板。
F. 修建地铁的方法有哪些
修建地下铁道的方法大体可分明挖法和暗挖法两种。明挖法就是在地面先挖一长坑,在坑里铺设一条巨大的管道,再在管道内铺上铁道,安装信号系统,建好站台,等等,再用土把这管道埋好。这种方法一般用于建设离地面较浅的地下铁道(15米以内)。这种施工工序简单,可充分发挥大型土建机械设备的效能。天津地下铁道和北京地下铁道的一线、环线都是这样建成的。
而暗挖法是像蚯蚓钻洞那样,所有的工作都在地下完成,仅把挖出的土运到地面就是了。现在北京、广州正在建设的地下铁道就是采用的这种方法,它特别适用于城市中心地带或距地面较深处修建地下铁道。
现在,地下铁道使用的机车都是电力机车,但与常规的电力机车不大一样。为了降低隧道的高度,电源线路不在车厢上方,而在侧面,所以机车的导线架也不设在车顶,而设在车门以下。此外,每节车厢都有电动机,许多车厢都有驾驶室,这样,列车起动、制动都快而灵活,易于编组,可以从两个方向运行。地下铁道的列车一般由3—6节车厢组成,每节长13—15米,可搭乘11—200人,有的车厢更大,可容纳900人左右。
1997年,苏联在地震多发区的塔什干(现为独立的塔什干共和国首都)建成了一条长15.4千米的地下铁道。这是第一条建在地震区的地下铁道。他们采用了多种特殊技术和设施来应付地震。比如,每隔15米安装一台地震传感器,只要有任何轻微震动,传感器就能自动发出警报,使人们戒备。这样,一旦发生即使是里氏七级的地震,地铁会立即停止运行,整个地下铁道仍能安全,保持完好。地震区的地下铁道对发展当地的经济和交通事业起着重大作用,但由于这种地下铁道每千米的造价和自动化程度都高于一般标准,所以投资、运行费也高,要求更复杂、严格的管理系统。
欧洲的人力资源不那么丰富,为节省人力,提高客运量,法国于1982年建成世界上第一条无人驾驶的地下铁道。列车时速为60-80千米。在人流高峰时,1分钟开出一趟,平常是每5分钟一趟,每天客运量约5万人次。无人驾驶的地下铁道自动化程度高,驾驶、售票、检票全部采用自动装置。全线只有5名工作人员在控制室内通过2000台电视屏幕进行监控。控制室的电脑与各站台、车厢内200个微型信息处理机相连。万一发生故障,遥控系统可令列车减速或停车。一般故障由控制中心排除,特殊故障才到现场处理。此外,每个车站都装有双重安全系统,站台门只有车门打开时才开启,以保证安全。如果车厢内有人犯罪,乘客可随时用车内电话与控制中心联系,遥控系统可令车门锁上,把车一直开到有40名警察的特种警卫车站,然后处理事件。这条线路从未发生过事故,以安全可靠着称。
地下铁道的优点虽然很多,但造价昂贵是它的致命弱点。为降低造价,很多国家把郊区的地下铁道线路建在地面上,把市区部分地下铁道线路建在高架桥上,因此“地下铁道”成了市内地下、地面、高架铁道的总称。现在只有马德里、汉城、北京等十几座城市的地下铁道全部建在地下(但北京至通县的地铁将建在地面),而像芝加哥、伦敦、旧金山等城市,地下铁道的地下部分还不及全长的一半。
G. 地铁施工方法
一、明挖法
通常在地面条件允许的情况下,地铁区间隧道宜采用明挖法,但对社会环境影响很大。明挖法是指挖开地面,由上向下开挖土石方至设计标高后,自基底由下向上顺作施工,完成隧道主体结构,最后回填基坑或恢复地面的施工方法。
明挖法是各国地下铁道施工的首选方法,在地面交通和环境允许的地方通常采用明挖法施工。浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法,明挖法施工属于深基坑工程技术。由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区,因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状土的保护,防止地表沉降,减少对既有建筑物的影响。明挖法的优点是施工技术简单、快速、经济,常被用为首选方案。但其缺点也是明显的,如阻断交通时间较长,噪声与震动等对环境的影响。
明挖法包括敞口明挖法、基坑设置支护结构的明挖法和盖挖法。
(1)敞口明挖法。在地面建筑物稀少、交通不繁忙、施工场地较大、结构物埋深较浅的地段及城市轨道交通出入地面的区段采用敞口明挖法。
(2)基坑设置支护结构的明挖法。在施工场地较小、土质自立性差、地下水丰富、建筑物密集、埋深大时采用明挖法时基坑要加设支护结构。
(3)盖挖法。埋深较浅、场地狭窄及地面交通不允许长期占道施工情况下可采用盖挖法施工。即在短期封闭地面交通期间,进行连续墙和钻孔灌注桩作业,开挖和修筑结构顶板,随即回填,恢复地面交通,然后转入地下作业,开挖基坑,修筑楼板和底板,利用隧道两侧的出入口和通风道出土、进料。
依据主体结构施工顺序分为盖挖顺作法、盖挖逆作法、盖挖半逆作法。该法是在既有道路上先完成周边围护挡土结构及设置在挡土结构上代替原地表路面的纵横梁和路面板,在此遮盖下由上而下分层开挖基坑至设计标高,再依序由下而上施工结构物,最后覆土恢复为盖挖顺作法;反之先行构筑顶板并恢复交通、再由上而下施工结构物为盖挖逆作法。
二、暗挖法
暗挖法是在特定条件下,不挖开地面,全部在地下进行开挖和修筑衬砌结构的隧道施工办法。暗挖法主要包括:钻爆法、盾构法、掘进机法、浅埋暗挖法、顶管法、新奥法等。其中尤以浅埋暗挖法和盾构法应用较为广泛,目前我国的隧道施工当中以盾构法和浅埋暗挖法该两种方法居多。
1.钻爆法
我国地域广大、地质类型多样,重庆、青岛等城市处于坚硬岩石地层中,广州地铁也有部分区段处于坚硬岩石地层中,这种地质条件下修建地铁通常采用钻爆法开挖、喷锚支护(与通常的山岭隧道相当)。
钻爆法施工的全过程可以概括为:钻爆、装运出碴,喷锚支护,灌注衬砌,再辅以通风、排水、供电等措施。在通过不良地质地段时,常采用注浆、钢架、管棚等一系列初期支护手段。根据隧道工程地质水文条件和断面尺寸,钻爆法隧道开挖可采用各种不同的开挖方法,例如:上导坑先拱后墙法、下导坑先墙后拱法、正台阶法、反台阶法、全断面开挖法、半断面开挖法、侧壁导坑法、CD法、CRD法等。对于爆破,有光面爆破、预裂爆破等技术。对于隧道初期支护,有锚杆、喷混凝土、挂网、钢拱架、管棚等支护方法。及时的测量和信息反馈常用来监测施工安全并验证岩石支护措施是否合理。
2、盾构法
在地铁线路穿越河道地段,围岩结构松散、饱水、呈流塑或软塑状态,工程地质条件较差的地段,采用盾构机施工。盾构(shield)是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置,钢筒的中段安装有顶进所需的千斤顶;钢筒的尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距离,就在盾尾支护下拼装(或现浇)一环衬砌,并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆,以防止隧道及地面下沉。盾构推进的反力由衬砌环承担。盾构施工前应先修建一竖井,在竖井内安装盾构,盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。
我国应用盾构法修建隧道始于20世纪50~60年代的上海。最初是用于修建城市地下排水隧道,采用的是比较老式的盾构机(如网格式、压气式、插板式等),80年代末、90年代初开始采用土压式、泥水式等现代盾构修筑地铁区间隧道。盾构法具有安全、可靠、快速、环保等优点,目前,该方法已经在我国的地铁建设中得到了迅速的发展。我国各城市地铁采用的盾构机大多是土压平衡盾构机型。
随着盾构法研究的深入、工程应用的增多,盾构法施工技术以及盾构机修造配套技术也得到了发展提高:上海地铁隧道基本全部采用盾构法修建,除区间单圆盾构外,目前正在使用双圆盾构一次施工两条平行的区间隧道,此外还试验采用了方形断面盾构修建地下通道;采用直径11.2m的泥水盾构建成了大连路越江道路隧道,这也是目前我国最大直径的盾构机。广州地铁采用具有土压平衡、气压平衡和半土压平衡模式的新型复合式盾构机成功应用于既有软土、又有坚硬岩石以及断裂破碎带的复杂地层的地铁区间隧道修筑,大大拓展了盾构法的应用范围。深圳、南京、北京、天津等城市虽然地质、水文条件各不相同,但采用盾构法修建区间隧道均取得了成功。
盾构法的主要优点:除竖井施工外,施工作业均在地下进行,既不影响地面交通,又可减少对附近居民的噪声和振动影响;盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行,施工易于管理,施工人员也比较少;土方量少;穿越河道时不影响航运;施工不受风雨等气候条件的影响;在地质条件差、地下水位高的地方建设埋深较大的隧道,盾构法有较高的技术经济优越性。
3、掘进机法
在埋深较浅、但场地狭窄和地面交通环境不允许爆破震动扰动,又不适合盾构法的松软破碎岩层情况下采用。该法主要采用臂式掘进机开挖,受地质条件影响大。
4、新奥法
城市轨道交通线路穿越基岩地段时,围岩具有一定的自稳能力,一般采用新奥法施工,即以喷射混凝土和锚杆作为主要支护手段,同时发挥围岩的自身承载作用,使其和支护结构成为一个完整的隧道支护体系,并可采用信息设计,即根据施工监测的数据随时调整原设计,使设计更趋合理。
新奥法即新奥地利隧道施工方法的简称, 原文是New Austrian Tunnelling Method 简称 NATM,新奥法概念是奥地利学者拉布西维兹(L. V. RABCEW ICZ) 教授于 50 年代提出的,它是以隧道工程经验和岩体力学的理论为基础,将锚杆和喷射混凝土组合在一起作为主要支护手段的一种施工方法,经过一些国家的许多实践和理论研究,于60年代取得专利权并正式命名。之后这个方法在西欧、北欧、美国和日本等许多地下工程中获得极为迅速发展,已成为现代隧道工程新技术标志之一。六十年代NATM 被介绍到我国,七十年代末八十年代初得到迅速发展。至今,可以说在所有重点难点的地下工程中都离不开NATM。新奥法几乎成为在软弱破碎围岩地段修筑隧道的一种基本方法。
在我国常把新奥法称为“锚喷构筑法”。用该方法修建地下隧道时,对地面干扰小,工程投资也相对较小,已经积累了比较成熟的施工经验,工程质量也可以得到较好的保证。使用此方法进行施工时,对于岩石地层,可采用分步或全断面一次开挖,锚喷支护和锚喷支护复合衬砌,必要时可做二次衬砌;对于土质地层,一般需对地层进行加固后再开挖支护、衬砌,在有地下水的条件下必须降水后方可施工。新奥法广泛应用于山岭隧道、城市地铁、地下贮库、地下厂房、矿山巷道等地下工程。
在我国利用新奥法原理修建地铁已成为一种主要施工方法,尤其在施工场地受限制、地层条件复杂多变、地下工程结构形式复杂等情况下用新奥法施工尤为重要。
新奥法的支护原则是:围岩不仅是载物体,而且是承载结构;围岩承载圈和支护体组成隧道的统一体,是一个力学体系;隧道的开挖和支护都是为保持改善与提高围岩的自身支撑能力服务。
新奥法是以喷射混凝土、锚杆支护为主要支护手段,因锚杆喷射混凝土支护能够形成柔性薄层,与围岩紧密粘结的可缩性支护结构,允许围岩有一定的协调变形,而不使支护结构承受过大的压力。
施工顺序可以概括为:开挖→一次支护→二次支护。
开挖作业的内容依次包括:钻孔、装药、爆破、通风、出渣等。开挖作业与一次支护作业同时交叉进行。第一次支护作业包括:一次喷射混凝土、打锚杆、联网、立钢拱架、复喷混凝土。一次支护后,在围岩变形趋于稳定时,进行第二次支护和封底,即永久性的支护(或是补喷射混凝土,或是浇注混凝土内拱),起到提高安全度和整个支护承载能力增强的作用,而此支护时机可以由监测结果得到。
5、浅埋暗挖法
针对我国城市地下工程的特点和地质条件, 新奥法经过多年的完善与发展,又开发了“浅埋暗挖法”这一新方法,与明挖法、盾构法相比较,由于它可以避免明挖法对地表的干扰性,而又较盾构法具有对地层较强的适应性和高度灵活性,因此目前广泛应用于城市地铁区间隧道、车站、地下过街道、地下停车场等工程。
用小导管注浆加固土层,分部开挖,架钢筋格栅拱、喷混凝土法施工初次衬砌,然后做防水层,最后用模注混凝土做二次衬砌。
浅埋暗挖法又称矿山法,起源于1986年北京地铁复兴门折返线工程,是中国人自己创造的适合中国国情的一种隧道修建方法。该法是在借鉴新奥法的某些理论基础上,针对中国的具体工程条件开发出来的一整套完善的地铁隧道修建理论和操作方法。与新奥法的不同之处在于,它是适合于城市地区松散土介质围岩条件下,隧道埋深小于或等于隧道直径,以很小的地表沉降修筑隧道的技术方法。它的突出优势在于不影响城市交通,无污染、无噪声,而且适合于各种尺寸与断面形式的隧道洞室。
顾名思义,浅埋暗挖法是一项边开挖边浇注的施工技术。其原理是:利用土层在开挖过程中短时间的自稳能力,采取适当的支护措施,使围岩或土层表面形成密贴型薄壁支护结构的不开槽施工方法,主要适用于粘性土层、砂层、砂卵层等地质。由于浅埋暗挖法省去了许多报批、拆迁、掘路等程序,现被施工单位普遍采纳。
浅埋暗挖法的核心技术被概括为18字方针:管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测。其主要的技术特点为:动态设计、动态施工的信息化施工方法,建立了一整套变位、应力监测系统;强调小导管超前支护在稳定工作面中的作用;研究、创新了劈裂注浆方法加固地层;发展了复合式衬砌技术,并开创性地设计应用了钢筋网构拱架支护。
由于该工法在有水条件的地层中可广泛运用,加之国内丰富的劳动力资源,在北京、广州、深圳、南京等地的地铁区间隧道修建中得到推广,已成功建成许多各具特点的地铁区间隧道,而且在大跨度车站的修筑中有相当的应用。此外,该方法也广泛应用于地下车库、过街人行道和城市道路隧道等工程的修筑。
浅埋暗挖法是一种在离地表很近的地下进行各种类型地下洞室暗挖施工的方法。在明挖法、盾构法不适应的条件下,浅埋暗挖法显示了巨大的优越性。
浅埋暗挖法施工步骤是:先将钢管打入地层,然后注入水泥或化学浆液,使地层加固。开挖面土体稳定是采用浅埋暗挖法的基本条件。地层加固后,进行短进尺开挖。一般每循环在0.5-1.0米左右。随后即作初期支护。第三步,施作防水层。开挖面的稳定性时刻受到水的危胁,严重时可导致塌方。处理好地下水是非常关键的环节。最后,完成二次支护。一般情况下,可注入混凝土,特殊情况下要进行钢筋设计。
浅埋暗挖法作为建设部命名的国家级工法,不仅在地铁修建中显示了它的优越性,为国家取得重大经济、社会效益,它在地下停车场、地下街道、地下商业街及市政地下管网的建设中注入了前所未有的活力,为现代城市地下空间的开发作出了贡献。
6、顶管法
是直接在松软土层或富水松软地层中敷设中小型管道的一种施工方法。适用于富水松软地层等特殊地层和地表环境中中小型管道工程的施工。主要由顶进设备、工具管、中继环、工程管、吸泥设备等组成。
7、沉管法
沉管法是将隧道管段分段预制,分段两端设临时止水头部,然后浮运至隧道轴线处,沉放在预先挖好的地槽内,完成管段间的水下连接,移去临时止水头部,回填基槽保护沉管,铺设隧道内部设施,从而形成一个完整的水下通道。
沉管隧道对地基要求较低,特别适用于软土地基、河床或海岸较浅,易于水上疏浚设施进行基槽开外的工程特点。由于其埋深小,包括连接段在内的隧道线路总长较采用暗挖法和盾构法修建的隧道明显缩短。沉管断面形状可圆可方,选择灵活。基槽开挖、管段预制、浮运沉放和内部铺装等各工序可平行作业,彼此干扰相对较少,并且管段预制质量容易控制。基于上述的优点,在大江、大河等宽阔水域下构筑隧道,沉管法称为最经济的水下穿越方案。
按照管身材料,沉管隧道可分为2类:钢壳沉管隧道(有可分为单层钢壳隧道和双层钢壳隧道)和钢筋馄凝土沉管隧道。钢壳沉管隧道在北美采用的较多,而钢筋混凝土沉管隧道则在欧亚采用较多。
沉管隧道施工主要工序:管节预制→基槽开挖→管段浮运和沉放→对接作业→内部装饰。
三、其他特殊施工方法
由于科技水平不断提高,设备不断完善,在一些特殊地段采用冻结法、化学注浆等方法加固围岩,当隧道穿过建筑物时采用基底托换等方法,为处理好地下水采用降水深层回灌等施工技术,在全国地铁施工中也得到应用,并取得了一定的效果。
对于大跨度车站及折返线隧道工程,一般采用分部开挖法施工,分布开挖法包括双侧壁导坑法、中洞法、中隔壁法等,这些方法都取得了良好的施工效果。
H. 地铁是怎么建设的
地铁(城市轨道交通系统)
地铁,为铁路运输的一种形式,对该词有两种理解:指在地下运行为主的城市轨道交通系统,即“地下铁道”或“地下铁”(Subway,tube,underground)的简称;许多此类系统为了配合修筑的环境,并考量建造及营运成本,可能会在城市中心以外地区转成地面或高架路段。指涵盖了都会地区各种地下与地上的路权专有、高密度、高运量的城市轨道交通系统(Metro),台湾则称为“捷运”(Rapid transit)。[1] 地铁是沿着地面铁路系统的形式逐步发展形成的一种用电力牵引的快速大运量城市轨道交通模式,其线路通常敷设在地下隧道内,有的在城市中心以外,从地下转到地面或高架桥上敷设方式。
地铁的建设
在地底下挖隧道并不是一件容易的事,而且需要极大量的金钱和时间,至少也要好几年才能完成。 明挖回填 最简单直接的方法是明挖随填(明挖回填)。这种方法一般是在街道上挖掘大坑,再在下面建造隧道结构,隧道有足够的承托力后才把路面重新铺上。除了道路被掘开,其他地下结构如电线、电话线、水管等都需要重新配置。 建这种隧道的物料一般是混凝土或钢,但较旧的系统也有使用砖块和铁的。
钻挖法:另一种方法是先在地面某处挖一个竖井,再在井底挖掘隧道。最常见的方法为使用钻挖机(潜盾机,盾构机),一面挖掘一面把预先准备好的组件安装在隧道壁上。对于建筑物高度密集的地方(如香港的香港岛),钻挖法甚至是唯一可行的建造方法。 这种方法的优点是对街道或其他地下设施的影响非常小,甚至可在水底建造(伦敦、首尔和香港的城市轨道系统都有很多越过河流或海港的隧道);隧道的设计也有较多的创作空间,例如车站会比站与站之间的隧道高一些,有助列车离站时加速以及进站时减速。 但这种挖法也不是没有缺点的,其中之一是经常需要留意地下水的影响;另外在一些较硬的岩层开挖,可能需要炸药。地下空气供应问题甚至隧道坍塌亦有可能造成工人伤亡。此外,对于建筑高度密集的地方,挖掘时除了要留意避免对工地四周的建筑结构造成影响以外,有时亦要统筹所在的公用事业,把地底的输水、输电管线迁移,以便腾出地方来兴建列车通道。
地铁车站一般采用以下方法建造:
(1)垂直明挖顺作法 适用于建筑物比较密集,场地条件比较狭窄的基坑或沟槽,如基坑深度较大,地下水位较高,地层基本无承载力,环境保护要求较高,釆用放坡开挖难以保证基坑的安全和稳定,可施工围护桩、墙时,釆用垂直明挖法施工。
(2)基坑盖挖顺作法 适用于建筑物比较密集、地面交通繁忙、场地条件比较狭窄且规模较大的基坑工程,对于开挖范围较大,地下水位高,地层自稳能力较差,降水比较困难的地下工程或釆用敞口开挖难以保证施工和环境安全时,可考虑釆用盖挖顺作法。
(3)基坑盖挖逆作法 盖挖逆作法一般适用于建筑物比较密集,地面交通繁忙,场地条件比较狭窄的深、大基坑或平面形状比较复杂的基坑施工。