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盾构发展

郑州地铁隧道工程开工 盾构机是绝对主力

来源:郑州晚报 作者: 点击率:2266 发布时间:2009年06月08日 字号:T|T

6月6日上午,郑州地铁1号线施工典礼在郑东新区举行。郑州土质是否适合建地铁,修地铁的高端设备盾构机咋工作等问题,本报请来专家一一讲解。

修地铁用上啥高端设备?

集控制、遥控、传感、探测于一身的盾构机

“郑州地铁隧道采取盾构法开挖,开挖出直径6.2米的隧道。”6日,郑州轨道公司设备管理部负责人田华军介绍,届时6个标段将使用盾构机作业,剩余的1个标段采用普通开挖。

“根据工程计划,各标段将下6台盾构机,施工进度一天10米。”田华军说,“用盾构机作业的施工标段将用4个月至半年的时间完成地铁隧道打通工程,目前各标段工程的盾构机将于下半年到位。”一台盾构机价值人民币5000万元。

据了解,盾构机就是地铁工程施工中的“穿山甲”,全名叫盾构隧道掘进机,是一种隧道掘进的专用工程机械。作为地下施工最高端设备,它集中了控制、遥控、传感器、导向、测量、探测、通讯技术等,集机、电、液、传感、信息技术于一身。该机械广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。

修地铁时,盾构机是怎么工作的呢?此次中标的上海隧道工程股份有限公司负责人王旋东介绍,这个“穿山甲”重量达到250吨,处在最前端的 “嘴”是个大圆盘,像一个绽放的花朵,依靠旋转力的作用,“嘴”每分钟旋转一圈,“嘴”上的132颗“钢牙”不断将前方的泥土切削下来。在后面体内液压机的作用下,盾构“身体”向前推进,产生每平方厘米2公斤的推力,将切削下来的土“吃”进土舱,再由传送带将其运送给尾部的运输卡车。
一条隧道事先已被设计出固定的线路,盾构可不能盲干,在漆黑的地下必须按照这条看不见的线路前进,它的眼睛就是标靶、全站仪、PLC和计算机集成,依靠对轴线的测量为盾构导航。遇到线路弯曲的地方,分成3节的盾构能够按照一定的曲度进行姿态的调整,完成转弯挖掘。

郑州土质适合建地铁吗?

使用盾构机直接在地下施工,基本不受土质限制

“郑州土质含水多,适合建地铁吗?”在地铁开建前,不少市民对此产生疑问。

6月6日上午,河南地矿建设工程集团有限公司总工程师梁坤祥和书记张新民,听到这个问题笑了笑,说:“现在技术已经很成熟,基本不受土质影响。”梁坤祥介绍,在建设时,都是使用盾构结构,直接在地下施工,根据不同的土质采取不同的技术操作,受土质的限制不是很大。

根据地铁1号线的线路,从西贯穿到东,虽然同城,但水位差距很大。“西区水位一般20~30米,东区一般是3~5米。”梁坤祥介绍,整体来说,西区的土质要比东区的好,水位深,方便施工。西区的土质是黄土状,而东区由于靠近黄河,冲击物较多,不利于施工。
根据建设要求,车站是在地下15米左右,车间轨道在20~23米。无论是在施工还是以后的运营中,排水都是最关键的,而东区水位特别浅,在前几年,水位线仅是1米多,这两年由于东区盖房施工较多,水位下降了不少。
东西差距这么大,东西如何划分?梁坤祥说,二者以火车站、二马路、铭功路为界。
哪些路段施工难度最大?
客流密集区:紫荆山站、市体育馆站、二七广场站
开工典礼结束后,郑州市轨道交通公司副经理薛飞就被市民围得严严实实,市民好奇的问题有很多,例如,现在哪些路段施工,哪些路段施工难度最大。

“施工难度最大的当属紫荆山站、市体育馆站、二七广场站,都是客流密集区。”薛飞介绍,郑州一号线共有20个站,按照施工难度不同,分3批对7个标段进行施工,开工时间分为6月、7月、8月。首先开工的是西三环站、市体育馆站、体育中心站等6个站。

开工后,关键的是征地拆迁和交通疏解。在交通疏解方面,紫荆山站、市体育馆站和二七广场站,处于整个郑州市的交通枢纽位置,而1号线又属于分散客流的线路,二者在客流分散上比较吻合,但在施工期间,却有不小的交通压力。薛飞还介绍,按照常规,一个标段的施工周期为30个月,会对市民出行有一定的影响。

地铁建设步骤

郑州地铁按照先建站点,后挖隧道的方式进行建设。

第一步:在站点区域的施工面下钻。

第二步:如黄河东路站仅下钻就要300多个,每个钻位距地面30米,然后在钻孔里下钢筋笼和混凝土,对施工面地质进行固定。

第三步:对站点进行开挖。按照设计,地铁轨距地面在17米左右,下挖深度将大大超过20米。站点主体和基础设施建设。在开挖的站点区域建设站点主体架构和基础设施。

第四步:盾构开挖隧道。在站点建成后,盾构机开始工作,从施工标段下钻,按照工程设计开挖隧道。

第五步:站点和隧道主体完成。待盾构机将区间站点之间的隧道开挖通后,站点和隧道主体部分就完成了,然后开始进行剩余的基础工程建设。

第六步:进行地铁铺轨工程。

第七步:全线通车。

第八步:投入试运营和正式运营。

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