地鐵是怎么建成的禾进?這些直觀繪圖為你詳細(xì)解讀
越來越多的人選擇地鐵綠色出行
當(dāng)我們享受著軌道交通帶來的便利的同時
想必不少小伙伴都想知道
它是如何建成的吧川队?
能在地底漱挎,甚至地上高架橋上飛馳
地鐵的修建必定是一項非常龐大的工程
現(xiàn)在就跟一起探秘去吧~
地鐵的誕生
19世紀(jì)中葉系枪,英國倫敦街頭交通堵塞嚴(yán)重。一位名叫查爾斯.皮爾遜的律師想到火車跑得很快磕谅,怎樣讓火車跑進(jìn)城市呢私爷?一次,查爾斯看到墻角的老鼠洞里膊夹,一只老鼠在跑來跑去痒仇,他提出一個妙想:讓火車在地下跑起來然那!1863年,這個“異想天開”得以實現(xiàn)——世界上第一條地鐵在倫敦誕生了恰印!隨后们敢,世界大城市紛紛建造地鐵。這種速度快不堵車啃掠、環(huán)保又舒適的交通工具慷训,深受大家喜愛。
建設(shè)地鐵不容易
那么键梆,地鐵是怎樣建成的呢蝉橘?
建設(shè)地鐵可不是件簡單的事情哦!地鐵是高密度畦未、特大型润邑、綜合性軌道交通運輸系統(tǒng),涉及40多個技術(shù)專業(yè)保铐,得花好幾年的時間才能建成哦哄谆。
地鐵線網(wǎng),蜘蛛網(wǎng)一般的地鐵線路
在地鐵建造之前季春,工程師首先要規(guī)劃列車行駛的線路洗搂。地鐵線路像蜘蛛網(wǎng)一樣四通八達(dá),稱為地鐵線網(wǎng)载弄。
地鐵線網(wǎng)規(guī)劃是在城市發(fā)展戰(zhàn)略耘拇、總體規(guī)劃、土地利用規(guī)劃的基礎(chǔ)上宇攻,根據(jù)客流預(yù)測分析惫叛,充分考慮交通與城市發(fā)展之間的關(guān)系,選擇方便市民出行逞刷、能適應(yīng)城市可持續(xù)發(fā)展的布局嘉涌。
地質(zhì)構(gòu)造與勘察
因為地鐵一般是建在地下,所以我們還要充分了解地下世界夸浅。地下一般是由很復(fù)雜的巖土構(gòu)成的仑最。
工程地質(zhì)勘察,讓我們有了透視眼
可是我們沒有透視眼题篷,怎樣弄清楚地下的情況呢词身?這時就要依靠工程地質(zhì)勘察了。
鉆孔取樣勘探
使用地質(zhì)鉆機(jī)在地表下鉆出深深的孔木砾,然后用空心鉆頭將巖土樣帶出地面進(jìn)行取樣分析农灯。一般鉆孔間距為幾十米,遇到地下溶洞瘸劳、孤石等復(fù)雜地質(zhì)品扯,鉆孔間距縮減為幾米投沃。
電法勘探
根據(jù)各類巖土電學(xué)性質(zhì)的差異來分析地質(zhì)情況。
磁法勘探
通過觀測和分析由巖土的磁性差異所引起的磁異常捻钢,進(jìn)行地質(zhì)研究绞艘。
聲波法勘探
通過在兩孔間發(fā)射聲波,然后根據(jù)不同巖土分界面上反射回來的聲波進(jìn)行地質(zhì)分析稻续。
地鐵車站的確定
列車行駛的路線確定了妈削,那地鐵車站又要建在哪里呢?
依據(jù)城市規(guī)劃滔菠,地鐵車站一般會選擇建在住宅區(qū)逮碾、商業(yè)區(qū)等主要客流集散點,方便市民出行批斯。同時考慮土地利用辞槐、與其它交通方式換乘便捷、周邊環(huán)境條件等因素粘室。
明挖法施工安全又經(jīng)濟(jì)的明挖法施工
正式開工前榄檬,要準(zhǔn)備一塊滿足施工需求的場地。地鐵車站一般是從地面自上而下進(jìn)行開挖衔统,這就是安全又經(jīng)濟(jì)的明挖法施工鹿榜。
開挖前,需要處理影響施工的建筑缰冤、綠化和管線等犬缨,還要增加臨時道路,以減少建設(shè)地鐵時對交通出行的影響棉浸。
A、綠化遷移
施工范圍內(nèi)的綠色植物刺彩,需要進(jìn)行遷移迷郑,在施工完成后進(jìn)行恢復(fù)。
B创倔、交通疏解
為保障交通順暢嗡害,原道路進(jìn)行拓寬或改道,形成新的道路却值,以保障車輛和行人正常通行卑竹。施工完成后再進(jìn)行道路恢復(fù)。
C私闭、房屋拆遷
為了保障施工和周邊安全砾漓,在工程施工影響范圍內(nèi)的建筑,需要保護(hù)或拆遷宽用。
D闭榛、管線遷改
城市地下埋藏了錯綜復(fù)雜的管線盒器,如電力、通信衍肥、燃?xì)夤ゲ恰⒆詠硭艿赖龋谑┕で靶枰M(jìn)行保護(hù)或遷改刀念。
開始建造地鐵車站的“外殼”
有了施工場地后浅慎,我們開來了很多機(jī)器,準(zhǔn)備施工啦贺潜!首先抵蚊,我們來建造地鐵車站的“外殼”,例如地下連續(xù)墻曼验,保護(hù)基坑與周邊安全泌射。
Step1、成槽
使用成槽設(shè)備在基坑的周邊形成一段段深槽鬓照。
Step2熔酷、吊裝鋼筋籠
把一根根鋼筋綁扎成與深槽形狀吻合的鋼筋籠,再通過起重機(jī)將它吊進(jìn)深槽中豺裆。
Step3拒秘、灌注混凝土
在吊裝了鋼筋籠的槽內(nèi),灌注混凝土臭猜,筑成一段鋼筋混凝土墻躺酒。
Step4、形成封閉的地下連續(xù)墻
將每一塊鋼筋混凝土墻連接起來蔑歌,形成一個將基坑圍住的保護(hù)墻羹应,防止基坑坍塌,保護(hù)周邊安全次屠。
在深坑里面建造地鐵車站
在連續(xù)墻完成后脆逊,便開始一邊開挖一邊支撐,形成一個巨大的方形深坑拇蟋。我們就是在這個深坑里面建造地鐵車站棒鞍。
Step5、基坑開挖
在保護(hù)墻圍合的空間內(nèi)進(jìn)行土方開挖蓖搅,基坑形狀像一個大大的長方形盒子崖蟀。
Step6、搭建支撐梁
每挖到一定深度翩汰,就要在地下連續(xù)墻兩側(cè)之間架設(shè)支撐梁吹迎,保護(hù)基坑安全。
Step7箫废、基坑底部防水施工
在基坑底部鋪設(shè)防水卷材础姚。
Step8佛或、綁扎鋼筋網(wǎng)
綁扎車站主體結(jié)構(gòu)的鋼筋網(wǎng)。
地鐵車站雛形漸漸成型
在搭好的鋼筋網(wǎng)上灌注混凝土填恬,這時地鐵車站的雛形漸漸成型了弧跑。
Step9、灌注混凝土
往安裝好模板的鋼筋網(wǎng)灌注混凝土擂送,依次建造底板悦荒、側(cè)墻、中板和頂板嘹吨。
恢復(fù)管線和道路
車站主體建成后搬味,就可以恢復(fù)管線和道路了。
鋪蓋法與礦山法施工鋪蓋法施工
在交通疏解困難的道路上蟀拷,為減少對交通的影響碰纬,有時會在地面上鋪一個大蓋板,作為臨時路面供車輛通行问芬,底下進(jìn)行施工悦析,這就是鋪蓋法施工。
先在道路底下建造中立柱及圍護(hù)結(jié)構(gòu)此衅,在其上方搭建支撐梁强戴,然后在支撐梁上鋪上蓋板,供車輛通行挡鞍,在蓋板下方進(jìn)行施工骑歹。鋪蓋法一定程度兼顧了行車與施工,但會增加施工的難度胀爸。
礦山法暗挖施工
如果施工的場地周圍有很多密集的樓房和道路夜墓,那該怎么辦呢?在地址條件允許的情況下锌德,我們可以采取礦山法暗挖施工束多。建一個小小的施工豎井,施工人員從豎井下去俩堡,像“土拔鼠”一樣在地下建造車站或隧道。
礦山法暗挖施工時辣棉,要按順序一小塊一小塊地挖氏诽,慢慢地挖出一個地下空間來。
當(dāng)遇到富含地下水的地層狰赘,無法保證支撐隧道壁的穩(wěn)定時壳凳,可選擇冷凍法施工。利用人工制冷技術(shù)使地層凍結(jié)扮人,增加其強(qiáng)度和穩(wěn)定性后浆左,再進(jìn)行施工挥闸。一些地鐵車站、通道伪节、區(qū)間就是通過礦山法暗挖施工來完成的光羞。
“鋼鐵蚯蚓”鉆洞神器
地鐵的鉆洞神器稱之為“盾構(gòu)機(jī)”,它就像蚯蚓一般在地底下暢通無阻怀大!
地鐵隧道大部分用盾構(gòu)法施工修建
說完車站后纱兑,我們就開始講隧道啦!這里要用到一種非常特殊的機(jī)器化借,它的名字叫盾構(gòu)機(jī)潜慎。地鐵隧道大部分都是用這樣的盾構(gòu)法施工來修建的。
Step1
工人在管片廠將一片片盾構(gòu)管片預(yù)制好蓖康,再運送到施工現(xiàn)場
Step2
通過龍門吊铐炫,將管片吊入盾構(gòu)始發(fā)井
Step3
盾構(gòu)管片搬運車將管片運送進(jìn)隧道
Step4
盾構(gòu)機(jī)對管片進(jìn)行拼裝,形成隧道
盾構(gòu)機(jī)就像一條“鋼鐵蚯蚓”
盾構(gòu)機(jī)就像一條“鋼鐵蚯蚓”蒜焊,它經(jīng)過的地方倒信,一條長長的隧道就建成了。
A山涡、控制室
控制盾構(gòu)機(jī)推力堤结、速度、方向等掘進(jìn)參數(shù)的操作室爱饲。
B肢阿、螺旋排土器
螺旋排土器將刀盤切削下來的泥土和石塊運送到皮帶傳送機(jī),最后再由渣土車運出隧道乳嘁。
C甸赏、管片組裝機(jī)
管片組裝機(jī)將盾構(gòu)管片依次進(jìn)行拼裝,一般6片管片組成一圈隧道寻适,管片的寬度常為1.5米藏崇。
“鋼鐵蚯蚓”在漆黑的地下前進(jìn)不迷路
盾構(gòu)機(jī)在漆黑的地下掘進(jìn)會迷路嗎?
當(dāng)然不會凤婆,先進(jìn)的盾構(gòu)機(jī)安裝了高精度的測量系統(tǒng)短揉,能夠動態(tài)顯示當(dāng)前位置相對于隧道設(shè)計軸線的位置偏差,操作人員可及時調(diào)整掘進(jìn)狀態(tài)非畜,使盾構(gòu)機(jī)沿著正確的方向掘進(jìn)刚肠。
盾構(gòu)機(jī)是只能前進(jìn)不能后退的,它會挖到下一個地鐵站或豎井亦弛,完成任務(wù)后吊出地面冒晰。
消滅“攔路虎”--孤石和溶洞
當(dāng)盾構(gòu)機(jī)在前進(jìn)的過程中,常會出現(xiàn)兩大“攔路虎”——孤石和地下溶洞,讓我們來看看軌道交通建筑者是如何消滅它們的吧~
隧道一般是兩邊高中間低
這樣有利于節(jié)能
出站的列車由于下坡而很快地提高速度壶运,進(jìn)站的列車借助于上坡來降低速度耐齐,這種建造方法在運營時更加節(jié)能降耗。
風(fēng)亭
地鐵車站與隧道需要進(jìn)行通風(fēng)蒋情,風(fēng)亭就是地鐵與地面的換風(fēng)口埠况,一直保持通風(fēng)狀態(tài),風(fēng)亭排出的氣體是無害的恕出。
防淹門
當(dāng)?shù)罔F隧道穿越江河或湖泊時询枚,萬一遇到了水倒灌進(jìn)隧道的險情,這時防淹門將緊急關(guān)閉浙巫,保護(hù)地鐵安全金蜀。
排水泵
收集隧道內(nèi)的積水,排至市政管網(wǎng)的畴。
“攔路虎” —— 孤石
盾構(gòu)機(jī)在地下挖掘時渊抄,經(jīng)常會冒出一些“攔路虎”。像孤石這種又大又硬的石頭丧裁,盾構(gòu)機(jī)的“牙齒”啃不動它禁妓,這時就要把它挖掉或炸碎。
Step1
施工人員從地面往下鉆孔央嘱,一直鉆到孤石處唧痴。
Step2
填進(jìn)炸藥,將孤石炸碎馏纱。
“怪獸大嘴”—— 地下溶洞
還有更危險的情況噩五,就是遇到地下溶洞。溶洞就像“怪獸大嘴”素牌,如果不妥善處理碳携,盾構(gòu)機(jī)會跌入溶洞,造成嚴(yán)重的事故墓且。
Step1
施工人員鉆一條直達(dá)溶洞的孔临辰。
Step2
在孔中灌注水泥漿,將溶洞填滿讲媚,盾構(gòu)機(jī)才能通過亏乞。
怎樣江底挖掘和保護(hù)地面建筑?還有其他障礙裆操!
除了孤石和溶洞据德,地下還有各種各樣的障礙。
上軟下硬地層
當(dāng)遇到上面軟弱跷车、下面堅硬的地層時,由于受力不均,易造成刀盤損壞及地面塌方朽缴,需要謹(jǐn)慎推進(jìn)或提前處理善玫。
花崗巖殘積土
這種地層遇水則變泥漿,可能帶來地表沉降密强,甚至塌方的風(fēng)險茅郎,需提前進(jìn)行降水處理。
煤層瓦斯
遇到地下煤層瓦斯或渤,需小心檢測系冗,有毒氣的話,須排出后方可施工薪鹦。
保護(hù)地面建筑同樣重要
盾構(gòu)施工時掌敬,除了要解決地下的難題,也要保護(hù)地面上的建筑池磁,如房屋犀刀、高架橋、鐵路等捻尉。
盾構(gòu)下穿高鐵
盾構(gòu)機(jī)在穿越高鐵時要求很高饮茬,為防止地面沉降而影響線路運輸,需對隧道上方地層進(jìn)行加固候钟。
樁基托換
地鐵隧道需要穿過房屋或高架的樁基時拉狸,要為建筑物建造新的樁基。然后處理擋住盾構(gòu)路線的樁基滤萝,新的樁基形成新的受力體系稿纺,不影響建筑物的安全。
在鐵路的兩旁分別建造兩個豎井弦银。
在計劃建造的隧道上方态措,利用豎井對土體進(jìn)行預(yù)加固。
盾構(gòu)機(jī)穿過豎井和土體宦衡,完成下穿高鐵的施工桑抱。
沉管法與高架法施工
地鐵隧道與市政道路合建過江
用“沉管法”
當(dāng)?shù)罔F隧道與市政道路合建過江時,聰明的工程師想出了另外一種工法——“沉管法”尼荆。將岸上預(yù)制好的一節(jié)節(jié)隧道管段沉到江底進(jìn)行拼裝左腔,形成隧道。
Step1
先在船臺上或干塢中制作隧道管段捅儒,管段兩端用臨時封堵門密封液样。
Step2
將隧道管段拖運到隧道設(shè)計位置——基槽上方。
Step3
往管段中加載巧还,使其沉到基槽內(nèi)鞭莽,并用水力壓接法將相鄰管段連接坊秸,然后拆除封堵門,使各節(jié)管段連通成為整體的隧道澎怒。
地鐵跑著跑著褒搔,
咦,突然就到地面高處了喷面!
有時候星瘾,地鐵跑著跑著,咦惧辈,突然就到地面高處了琳状!這里采用了高架法施工。
由架橋機(jī)將預(yù)制好的一段段梁片依次進(jìn)行拼接承蠕,形成高架橋菜册。
地鐵建設(shè)的三個關(guān)鍵節(jié)點隧道、軌通坷字、電通是地鐵建設(shè)的三個關(guān)鍵節(jié)點
隧道完工后许辖,要鋪設(shè)軌道、電纜通肋、通信等設(shè)施贮猛。 隧道、軌通璃蓬、電通是地鐵建設(shè)的三個關(guān)鍵節(jié)點闺蜈。
基礎(chǔ)設(shè)施都建完啦
大家是不是就可以去坐地鐵了呢?
基礎(chǔ)設(shè)施都建完啦想祝,大家是不是就可以去坐地鐵了呢昵人?
還不行哦!我們還要裝修車站览讳、安裝機(jī)電設(shè)備誊酌、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)、驗收和試運行露乏。
機(jī)電設(shè)備是各種機(jī)械和電氣設(shè)備的總稱碧浊,為列車正常安全運行和乘客便利舒適搭乘地鐵提供綜合保障。
列車的家 —— 車輛段
列車不能一直跑瘟仿。它也是需要休息和養(yǎng)護(hù)的箱锐。我們要給它們建一個“家”——車輛段。車輛段是對地鐵車輛進(jìn)行運營管理劳较、停放驹止、維修及保養(yǎng)的場所。
那地鐵是如何做到安全观蜗、準(zhǔn)點臊恋、快捷衣洁、舒適地運行呢?因為它有一個聰明的“大腦”——地鐵控制指揮中心捞镰。
控制指揮中心是對全線列車運行闸与、電力供應(yīng)、車站設(shè)備運行岸售、防火報警、環(huán)境監(jiān)控弯枢、票務(wù)管理及乘客服務(wù)等玖远,全程進(jìn)行調(diào)度、指揮和監(jiān)控的“中樞”涡瀑。
持續(xù)做好地鐵保護(hù)
從開始建造一直到開通之后契惶,我們還要持續(xù)不斷地進(jìn)行地鐵保護(hù)工作,防止其它工程建設(shè)影響地鐵婉错。
保護(hù)區(qū)內(nèi)施工不得影響地鐵各個系統(tǒng)安全正常運營驳蒙,范圍包括:
1
地下車站與隧道結(jié)構(gòu)外邊線外側(cè)50m內(nèi);
2
地面和高架車站以及線路軌道結(jié)構(gòu)外邊線外側(cè)30m內(nèi)姐药;
3
出入口组缎、風(fēng)亭、變電站等附屬建削晦、構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)外邊線外側(cè)10m內(nèi)朴轰;
4
軌道交通過江隧道結(jié)構(gòu)外邊線100m內(nèi)。
漫長而艱辛的施工過程結(jié)束了
當(dāng)一輛輛地鐵列車呼嘯出發(fā)時
城市的交通才脈動起來
而這一切都是默默無聞的軌道交通建設(shè)者們
用夢想與堅持制造出來的
為他們點贊挥昵!
當(dāng)然唆阿,與朋友們一起坐地鐵時
可別忘了向他們
介紹地鐵是怎樣建成的哦!
(廣州地鐵 林淑娜)
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