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揭秘:看看挖东莞地铁2号线遇到哪些拦路虎

    发布:2014/12/10  浏览:+ 放大字体 | - 减小字体

摘 要:12月9日,东莞地铁2号线全线隧道贯通。在施工过程中,施工人员遇到诸多拦路虎,并一一破解。

东莞地铁2号线,工作人员正在隧道内作业

12月9日,东莞地铁2号线全线隧道贯通。要在十多米甚至四十多米深的地下挖通一条可以跑地铁的隧道,绝非易事。为了打通30余公里地铁隧道,施工团队不仅冒着被高压电电击的危险穿过高压电线塔,冒着河水下灌被淹的危险从寒溪河底下穿越,而且还三次改迁挪移市区供水大动脉。

让我们来看看施工人员都是怎么破解这些难题的吧!

拦路虎1:500千伏高压电线塔

距离太近会电到人

高压电线塔危险,不能靠近,距离得太近了,就会出现导电、跳闸等现象,更会电到人,而如果遇到潮湿湿润的天气,就连空气都会导电。那么在高压电线塔附近操作盾构机等大型设备施工、作业,就显得更加危险。

据了解,就在2302标东莞火车站-茶山站区间盾构隧道沿方中路呈东西走向,临近盾构隧道一共有6处高压电线塔,其中有一个是500千伏的高压电线塔。

如何在高压电线塔附近安全作业,并保证到高压线电塔本身的安全不沉降甚至坍塌,成为摆在施工人员面前的一大难题。

为了破解这一难题,施工单位专门编制了一个盾构机过高压电线塔专项施工方案,明确了盾构机穿越高压电线塔各阶段相关掘进参数,并根据现场情况完善各应急预案。施工过程中严格按照方案要求进行掘进,同时加强地面监测,根据监测结果调整掘进参数,这才确保了电线塔和施工的安全。

拦路虎2:距寒溪河仅50米

地面坍塌河水就会倒灌

地铁2号线从茶山向东城延伸,正好邂逅了寒溪河,而2303A标茶山站-榴花公园站区间的盾构始发井距离寒溪河只有短短的50米。

而且在盾构始发井与寒溪河之间的地质土层中,还有很厚的强透水砂层,如果盾构始发井端头地层的加固处理措施不当、效果不佳,一旦盾构机下井开始掘进,就很容易发生涌水涌沙、地面坍塌,进而造成车站及盾构被淹及人员伤亡事故。

这一段也由此号称2号线十多个标段中,施工难点最多、风险最大的标段之一。为了破解这一难题,施工单位使用了泥水盾构机在水里安全掘进。

拦路虎3:与市区供水大动脉相距仅20厘米

一旦水管破损市区就会断水

位于东城的2304标天宝站-东城站盾构区间单线平均长度1423米,线路出天宝站后,沿东城中路向南前进,先后通过万园东路路口、东纵路口,到达位于东城中路和东城路口北侧的东城路站。

在这一区间,施工单位遭遇了两条直径达2.2米的供水管,这可是两条堪称“市区供水大动脉”的大水管,大水管的走向基本跟地铁隧道的走向一致。。

在如此复杂的供水管下掘进隧道,施工人员的面前就犹如倒挂了两把利剑,稍有不慎就会造成沉降过大从而引起水管破损,这样一来,市区就会断水。

施工单位耗时2年两次迁改挪移供水管。而在鸿福路站同样遭遇了这两根供水管,距离地铁车站顶板最近的距离仅20厘米。

拦路虎4:29处孤石群横在前方

只有爆破碎石穿越

在地铁隧道的掘进过程中,最怕遇到孤石,不仅盾构难掘进,而且处理孤石稍有不慎就容易造成土压不平衡,导致地面沉降甚至坍塌。

在2307标西平站-蛤地站区间左线区间却在掘进过程中遇到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。

其中最大的一片孤石群沿着隧道方向整整超过30米,最高强度达到117Mpa。同时,该区间还需近距离穿过高压燃气管道和DN2200高压供水管等高风险区域。最终,施工单位不仅调整了隧道线路走向,还通过在地面钻孔爆破将孤石解碎,并在地面注浆加固等办法,才成功穿越了这一大片孤石群。

拦路虎5:上软下硬不良地层

矿山开挖盾构空推相结合掘进

在地铁盾构施工的过程中,也很怕遭遇到上软下硬的地质结构,因为当盾构机在地下坚硬的地层中挖掘,上面松软的地层很容易向下沉降,如果上软下硬的地层上还有高楼建筑,就更加危险了。

在2309标蛤地站-陈屋站区间就遭遇到了这种不良地层,上下岩层之间的强度差异巨大,掘进十分困难,喷涌严重,影响掘进速度。

最终施工单位采取了“加强管片二次注浆止住后方来水,地表压浆填充空洞及缝隙止住上方来水,土仓增大聚合物及膨润土注入量来改善土质稠度”的处理措施,并同时在局部成片的上软下硬地段,采用矿山开挖、盾构空推与拼装管片相结合的方式,才顺利在上软下硬地层中掘进。

揭秘1:地铁隧道在地下最浅12米,最深48米

据介绍,地铁隧道的地下埋深主要是根据地铁线路的走向和长度来定的。

一般来说,国内地铁隧道的埋深大多保持在十多米的深度,最浅的在地下12米左右,这是因为地铁隧道挖掘距离地面有一个安全距离至少要有6米,再加上隧道本身6米多的直径,最浅的地铁隧道就要到地下12米了。

在2号线东城站-天宝站区间就有地下12米的浅埋隧道。

隧道挖得浅比较省成本、节能,挖得越深成本就越高,但在地下水压、土压等复杂因素的作用下挖掘,土压难平衡,如果挖得太浅,一旦隧道上浮就容易造成地面沉降甚至坍塌,十分危险。

除了安全方面的考虑之外,隧道的深度还会受“节能坡”、线路长度的影响——其实地铁隧道在地下并不是一条水平的直线,而是一个类似“V”形的节能坡走向,这样一来,未来地铁在节能坡上行驶会很节能,列车起步后走下坡可以依靠惯性来为列车加速。

正因如此,隧道在行进过程中就会有一个约千分之五的坡度,线路越长,隧道最深处就会越低,基本上1000米长的隧道最深深度就会向下降5米,依此类推,3000米长的隧道最深处就会向下降约15米。

2号线最深的一处隧道在蛤地站-陈屋站区间,深达48米,这里的隧道之所以这么深,不仅因为这一段线路区间本身很长,还因为这里的海拔本身就要比其他地方高。

揭秘2:每挖1.5米就要停下来给隧道“穿”管片

盾构机在地下十多米的深度进行掘进时,一般每掘进1.5米长度就需要停下来,给原本的泥土隧道“穿”上一圈坚硬牢固的预制管片,用来承受和支撑泥土隧道四周所释放的巨大压力。

据介绍,这种预制管片非常牢固,1.5米宽,厚30厘米,由6块不同型号的管片加钢筋螺丝拼装而成。仅一块3.6米长的管片就重达4吨,而整整一环6块管片则重达21吨,仅仅依靠人工是不可能运输和安装的,需要依靠专业的机械设备——盾构拼装机。

那么这条长达1430米的地下隧道,需要约950圈、5700块预制管片,而每圈预制管片的造价约为5万元,即每安装1.5米的预制管片就要花费3.7万元。

揭秘3:多绕一米盾构成本增加三四万

在地铁隧道挖掘的过程中,如果遇到地面上有重要建筑物需要绕行的话,也是会增加盾构成本的,如果多绕一米的距离,大约需要增加三、四万元的费用,如果线路绕行个数十米,这个绕行成本就会高达数百万元了。

所以,在隧道掘进的过程中,如果遇到没有太大风险的平房,施工方大多会选择临时迁走的方案,即便最终房屋有风险保不住了,拆了重建一栋平房的成本也不会太高。

数说2号线

东莞轨道交通2号线首期工程(东莞火车站~虎门火车站段)总长37.8公里,其中地下线长33.8公里,高架线长3.6公里,地面线及过渡段长0.4公里。根据沿线地质条件,地下线采用盾构法和矿山法两种工法施工,其中盾构法施工46540.5单延米,矿山法施工11882.8单延米。

据统计,全线共投入盾构机23台、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,带压进仓换刀作业1570余人次。全线土建参建单位14家、土建监理单位7家。高峰期参建人员为直接劳动力5700余人、监理170余人、承包商800余人。

编辑:徐蓉蓉

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