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地铁是怎样建成的?

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地铁让城市交通越来越发达、市民出行越来越方便。在乘坐地铁的时候你是否想过:地铁是怎么建成的呢?地铁建设的工期一般长达几年,这几年里,建设者都在忙些什么样的事情呢?今天小编带您“揭秘”地铁施工过程,看一看地铁是怎样建成的。

地铁是怎样建成的? 地铁是怎样建成的 地铁是怎么建成的 轨道知识  第1张

建设前期工作

建设一条地铁线路,首先要符合国家线网规划,通过项目可行性研究,确定线路走向、站点位置,然后开展勘察、设计工作。通过钻孔取样勘探、电法勘探、磁法勘探和声波法勘探等种种方法,可以清晰“把脉”地质情况,为设计工作者提供第一手资料。

地铁车站建设——明挖法

地铁车站施工常用的施工方法为明挖法和盖挖法。明挖法施工是从地面自上而下进行开挖,此方法相对安全又比较经济,是比较常见的车站施工方法。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。各项施工准备到位后,使用成槽设备在基坑周边形成深槽;把钢筋绑扎成与深槽形状吻合的钢筋笼,将它吊进深槽中;在吊装钢筋笼槽内,灌注混凝土,形成钢筋混凝土墙,将钢筋混凝土墙连接成一个围住基坑的保护墙,防止基坑坍塌。连续墙完成后,便开始一边开挖一边支撑,形成一个巨大的矩形深坑。我们就是在这个深坑里面建造地铁车站。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,在基坑底部铺设防水卷材并绑扎车站主体结构的钢筋网。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。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,车站主体结构便完成了。

地铁车站建设——盖挖法

为了减少施工对交通的影响,建设者会采用盖挖法施工。也就是在地面铺盖板,作为临时路面供车辆通行,在底下进行施工。首先在道路底下建造中立柱及围护结构,在其上方搭建支撑梁,然后在支撑梁上铺盖板,供车辆通行,盖板下方施工。这种方法兼顾了行车与施工,但施工难度也随之增加。

区间建设——盾构法

地铁隧道最常见的施工方法是盾构法,需要用到一种特殊的机器,它的名字叫盾构机。盾构机像一条“钢铁蚯蚓”,它经过的地方,一条长长的隧道就建成了。控制室来控制盾构机推力、速度、方向等掘进参数,螺旋排土器刀盘切削下来的泥土和石块,由渣土车运出隧道,管片组装机依次拼装盾构管片,6片管片组成一圈隧道。盾构机安装了先进高精度的测量系统,能动态显示当前位置相对于隧道设计轴线的位置偏差,操作员可以及时调整掘进状态,使盾构机沿着正确的方向掘进,确保掘进盾构机在漆黑的地下不会“迷路”。盾构机在掘进过程中,会需要穿越房屋、河道、铁道、甚至需要过江,有时候还会遭遇到一些意想不到的状况,比如溶洞、孤石、煤层瓦斯等危险,盾构机掘进过程中需要时刻做好监测,谨慎控制。

区间建设——矿山法

除了盾构法,矿山法也比较常见。建一个小小的施工竖井,施工人员从竖井下去,像“土拔鼠”一样在地下建造车站或隧道。矿山法施工时,要将整个断面分部开挖至设计轮廓,并随之修筑衬砌。当地层松软时,则可采用简便挖掘机具进行,并根据围岩稳定程度,在需要时应边开挖边支护。围岩硬度高时,可能会需要采用爆破来开挖断面。当遇到富含地下水的地层,无法保证支撑隧道壁的稳定时,可选择冷冻法施工,利用人工制冷技术使地层冻结,增加其强度和稳定性后,再进行施工。

区间建设——高架

地铁在地下跑着跑着,咦,突然就钻出隧道,跑到地面高处了!这就是进入高架区间。地铁的高架区间和市政工程的高架桥施工方法基本一样,由架桥机将预制好的一段段预制梁依次进行拼接或采用现场浇筑混凝土的方式,形成高架桥。

节点

车站、区间土建施工完成后,大家是不是就可以去坐地铁了呢?还不行,我们还要装修车站、安装机电设备、铺设轨道、电缆、通信等设施并进行联调联试、验收和试运行。洞道、轨通、电通是地铁建设的三个关键节点。

轨道铺设

地铁轨道由钢轨、轨枕、道床、连接件、道岔和附属设备组成。为了减少维修工作量,降低噪音污染,地铁工程中大量采用了整体道床,也就是将轨枕和道床浇筑成一体的轨道结构。在土建结构施工完毕后,施工技术人员要进行施工环境调查,提前做好施工技术方案和各项准备工作,做好基桩测试和标识;在铺轨基地,进行轨排拼装;道床施工前,对隧道底部进行凿毛处理;利用轨道车将轨排运送至作业区,并进行精确定位,然后支模、浇筑混凝土。

供电系统

地铁一般直接从城市电网获得电能,在线路的沿线建设专用的主变电站,一般为110kV,经降压后变为35kV或10kV,供牵引变电所和降压变电所。牵引变电所将高压交流电变成适合车辆应用的低压直流电,通过馈电线将直流线送到接触网上,车辆通过受电弓与接触网接触获得电能。降压变电所则是通过动力照明系统提供车站和区间内的各类照明、扶梯、风机、水泵等动力机械设备和通信、信号、自动化等设备电源。

联调联试

轨道交通工程各系统间的综合联调,广义的理解,既含“调”,又含“试”,即调试所有的子系统,使之符合设计要求、正常运行,并从轮轨关系、弓网关系、机电耦合、列车控制等方面,检测、调试和优化各系统间的接口功能,使整体系统的功能达到最优,满足运营要求。

验收与试运行

地铁建设完成后,还不能马上通车,建设单位需要分阶段组织单位工程验收、项目验收,验收合格后进行不少于3个月的不载客试运行,试运行期满再组织竣工验收,验收合格后申请试运营基本条件评审。在此过程中,还需要通过消防、人防等专项验收。在通过所有的验收、评审后,地铁才能够开通运营。

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最后编辑于:2017/01/03作者: mapper

作者介绍:地铁图创始人Mapper,关于Ta的资料很少,投诉/建议/合作 联系方式 zf@ditietu.com。 我来投稿

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