廣州市在建地鐵線路共11條（段）、260公里，計(jì)劃于2016、2017年左右陸續(xù)建成。在數(shù)十米深的地下，地鐵列車呼嘯而過，這條每天運(yùn)載630萬人的地下鋼鐵巨龍到底是怎樣建成的？隧道如何挖，如何防止地下水倒灌？挖掘過程中，沿路地面上的房屋該如何保護(hù)？挖掘后泥土隨機(jī)涌來，這些沙土怎樣處理？工人們?cè)趪鷵趵锞烤乖诟墒裁矗?/p>

  17號(hào)上午，地鐵公司發(fā)布了一本以手繪插圖的形式完整系統(tǒng)地介紹地鐵建設(shè)方方面面的通俗科普讀物《地鐵是怎樣建成的》。

  翻開這本《地鐵是怎樣建成的》才發(fā)現(xiàn)原來地鐵誕生的靈感來源于老鼠洞，原來修建地鐵的挖掘機(jī)竟然是只進(jìn)不退的"鐵蚯蚓"，原來地底下真的有可以吞下龐大機(jī)器的"大嘴怪獸"，原來地鐵列車也有個(gè)溫馨的家可以"洗澡休息"……《地鐵是怎樣建成的》手繪本為讀者披露了很多有趣的故事。全書用30余幅手繪插圖形象生動(dòng)地介紹了地鐵工程的建造方法和流程，展示了地鐵誕生，地鐵線路與站點(diǎn)規(guī)劃，車站、隧道施工方法等方方面面。同時(shí)還介紹了在素有"地質(zhì)博物館"之稱的廣州，地鐵建設(shè)過程中常遇到的地質(zhì)難題和解決辦法。讓讀者對(duì)自己每天乘坐的地下交通工具有一個(gè)全面、深入、專業(yè)的了解。

  建地鐵可不是件簡(jiǎn)單的事情，地鐵是高密度、特大型、綜合性軌道交通運(yùn)輸系統(tǒng)，涉及線路、軌道、橋梁、車輛、供電、消防、環(huán)保等40多個(gè)技術(shù)專業(yè)，得花好幾年的時(shí)間才能建成。

  在地鐵建造之前，工程師首先要規(guī)劃列車行駛的線路，地鐵線網(wǎng)規(guī)劃是在城市發(fā)展戰(zhàn)略、總體規(guī)劃、土地利用規(guī)劃的基礎(chǔ)上、根據(jù)客流預(yù)測(cè)分析，充分考慮交通與城市發(fā)展之間的關(guān)系，選擇方便市民出行、能適應(yīng)城市可持續(xù)發(fā)展的布局。列車行駛的路線確定了，那地鐵車站又要建在哪里呢？依據(jù)城市規(guī)劃，地鐵車站一般會(huì)選擇建在住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)等主要客流集散點(diǎn)，方便市民出行。同時(shí)考慮土地利用、與其他交通方式便捷、周邊環(huán)境條件等因素。

  在充分考慮人民大街的交通承載能力后，地鐵往往會(huì)采用三種不同的施工方法：明挖法、鋪蓋法施工、礦山法暗挖施工。

  明挖法，就是直接從地面挖開，施工完之后再回填；明挖法的特點(diǎn)是施工技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單、成本較低。開挖前，需要處理影響施工的建筑、綠化何管線等，還要增加臨時(shí)道路，以減少建設(shè)地鐵時(shí)對(duì)交通出行的影響。

  鋪蓋法施工，就是先在路面下方挖出一定的空間，然后將頂部封閉，實(shí)現(xiàn)"還路于民"。在交通疏散困難的道路上，為減少對(duì)交通的影響，有時(shí)會(huì)在地面上鋪一個(gè)大蓋板，作為臨時(shí)路面供車輛通行，底下進(jìn)行施工。先在道路底下建造立柱及圍護(hù)結(jié)構(gòu)，在其上方搭建支撐梁，然后在支撐梁上鋪上蓋板，供車輛通行，在蓋板下方進(jìn)行施工。鋪蓋法一定程度兼顧了行車與施工，但會(huì)增加施工的難度。

  礦山法暗挖施工，建一個(gè)小小的施工豎井，施工人員從豎井下去，像"土拔鼠"一樣在地下建造車站或隧道。采用礦山法暗挖施工一般是因?yàn)槭┕さ膱?chǎng)地周圍有很密集的樓房和道路。這種方法將最大限度減小施工期間對(duì)中心城區(qū)交通的影響，但會(huì)增加工程風(fēng)險(xiǎn)，加大工程投資、延長(zhǎng)工期。

    不少市民很好奇："地鐵隧道那么長(zhǎng)挖掘機(jī)是怎么挖的？挖出來的土又如何處理的呢？"

  地鐵隧道的開挖需要用到一種非常特殊的機(jī)器，它的名字叫盾構(gòu)機(jī)，地鐵隧道大部分都是用這樣的盾構(gòu)法施工來修建的。盾構(gòu)機(jī)就像一條，它經(jīng)過的地方，一條條長(zhǎng)長(zhǎng)的隧道就建成了，所以地鐵人士也稱它為"鋼鐵蚯蚓"。這條"鋼鐵蚯蚓"的刀盤和刀具在液壓馬達(dá)和盾構(gòu)千斤頂?shù)耐瑫r(shí)驅(qū)動(dòng)下，一邊向前推進(jìn)，一邊利用前方道具切削泥土和石塊，即使是很硬的石頭，它也可以將其絞碎，吞進(jìn)肚子里，再通過螺旋排土器將刀盤切削下來的泥土和石塊運(yùn)送到皮帶傳送機(jī)，最后再由渣土車運(yùn)出隧道。

  那"鋼鐵蚯蚓"在漆黑的地下會(huì)迷路嗎？當(dāng)然不會(huì)，先進(jìn)的盾構(gòu)機(jī)安裝了高精度的測(cè)量系統(tǒng)，能夠動(dòng)態(tài)顯示當(dāng)前位置相對(duì)于隧道設(shè)計(jì)軸線的位置偏差，操作人員在操作室通過控制盾構(gòu)機(jī)推力、速度、方向等掘進(jìn)參數(shù)，可及時(shí)調(diào)整掘進(jìn)狀態(tài)，使盾構(gòu)機(jī)沿著正確的方向掘進(jìn)。"鋼鐵蚯蚓"不僅可以吞掉挖出來的土，它邊前進(jìn)還能邊將盾構(gòu)管片進(jìn)行拼裝，一般6片管片組成一圈隧道，管片的寬度常為1.5米。"鋼鐵蚯蚓"的盾構(gòu)千斤頂，盾構(gòu)機(jī)向前推進(jìn)的動(dòng)力裝置。千斤頂伸足一環(huán)管片寬度時(shí)，便依次向前縮回，流出空隙組裝管片，然后以組裝好的管片為支撐點(diǎn)，再向前推進(jìn)。

  但"鋼鐵蚯蚓"也有致命弱點(diǎn)，它只能前進(jìn)不能后退，它必須要挖到下一個(gè)地鐵或豎井，完成任務(wù)后才能吊出地面。所以事先必須通過地質(zhì)勘察弄清楚地質(zhì)情況，一旦"鋼鐵蚯蚓"遇到溶洞而陷在里面，那它可能就要永遠(yuǎn)留在里面了。

  盾構(gòu)機(jī)在挖掘過程遇到一些"攔路虎"如又大又硬的大石頭、"怪獸大嘴"溶洞要如何處理？如何從珠江底橫穿而過？穿過居民房屋的時(shí)候會(huì)不會(huì)對(duì)房屋安全產(chǎn)生影響？

 "鋼鐵蚯蚓"在地下挖掘時(shí)，經(jīng)常會(huì)冒出一些"攔路虎"。孤石這種又大又硬的石頭，"鋼鐵蚯蚓"的"牙齒"啃不動(dòng)它，這時(shí)就要把它挖掉或炸碎。首先施工人員從地面往下鉆孔，一直鉆到孤石處，填進(jìn)炸藥，將孤石炸碎。

  還有更危險(xiǎn)的情況，就是遇到地下溶洞，溶洞就像"怪獸大嘴"，如果不妥善處理，盾構(gòu)機(jī)會(huì)跌入溶洞，造成嚴(yán)重的事故。這時(shí)施工人員就要設(shè)法將溶洞填滿。施工人員首先也是鉆一個(gè)直達(dá)溶洞的孔，然后在孔中灌注水泥漿，將溶洞填滿，"鋼鐵蚯蚓"才能通過。

  "鋼鐵蚯蚓"穿過重重地質(zhì)挑戰(zhàn)，來到了大江邊，在江底挖掘時(shí)風(fēng)險(xiǎn)很大，"鋼鐵蚯蚓"需要小心翼翼地挖掘前行。在江底，經(jīng)常會(huì)遇到上軟下硬地層、砂層、淤泥層和承壓水等阻撓，"鋼鐵蚯蚓"掘進(jìn)時(shí)需要做好監(jiān)測(cè)，謹(jǐn)慎控制。盾構(gòu)機(jī)一旦在江底出現(xiàn)故障，檢修異常困難，搞不好就可能永眠江底了，風(fēng)險(xiǎn)巨大。

  有的市民提出，地鐵在城市地底下橫穿而過，通過一些樓房的時(shí)候如何保障樓房的安全呢？通常地鐵施工方會(huì)選擇在房屋樁基的空隙間穿過，對(duì)房屋安全不會(huì)影響。但遇到必須穿過房屋樁基的時(shí)候該怎么辦呢？這時(shí)地鐵施工方往往會(huì)進(jìn)行樁基托換處理，為建筑物建造新的樁基，然后處理?yè)踝《軜?gòu)路線的樁基，新的樁基形成新的受力體系，不影響建筑物的安全。

消息來源：天工網(wǎng)
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