济南首台盾构机下线,让市民觉得挺惊喜,的确,盾构机是轨道交通施工利器,但是光靠盾构机也不能完成全部施工。因为一条轨道交通线路,有地下线路,有车站,甚至有的还有轻轨,不同的路段施工方式也不一样。笔者以济南正在建设的R1线为例,为您介绍一下轨道交通线路是如何建设的。
要钻地铁线 除了盾构机还要有它们
盾构机还跟着一帮打杂的
所谓盾构机施工方法,形象的说就是利用盾构机在地铁途经线路上钻出一个隧道。这种方法能不影响地面交通,是比较理想的施工方式。但是也不是所有的线路都能使用盾构机。一般来说,埋深10米以下的线路,才能让盾构机有用武之地。埋深过浅,就必须明挖施工。
当然盾构机上阵,也不是像穿山甲一样自个掘洞往前走,还必须有一整套的辅助设备。如大型的龙门吊把它吊入作业坑道,吊机上下输运渣土和工料,特别需要提到的是,盾构机的耗电特别大,需要单独线路才行。
不用盾构机,有两种施工工艺
在R1线的建设中,其中由地上到地下的过渡段,则采用了明挖回填的方式。所谓的明挖法,就是利用预先施做的围护结构,从地面开始往下挖到所要做结构的地方,浇筑完框架结构再回填恢复到原状地面。简而言之,明挖法就是在地面上能够看到别人在开挖的施工方法。
除明挖法外,还有暗挖法,即直接在土体内部直接开挖,不需要从地面一直挖下去,但竖井和工作井还是需要明挖的。相对于暗挖法,明挖法一般来说比较便宜,施工比较可靠,安全性高,能保证主体结构的质量,但是施工时对周边的交通影响较大。而暗挖法相对造价较高,施工风险大,但施工时对地面的道路通行没有什么影响,特别适用于市中心和一些埋深很深的结构。
轻轨用打桩机也可用旋挖钻
以济南城铁R1线为例,R1线既腾空又入地,其中腾空部分主要指的是地铁在高架之上跑。而高架的建设,则与高架桥的建设基本相同,都需要建设桩基、墩柱和承台,不同的是高架桥上面是路面,而地铁则是高架上面建有轨道。
一般来讲,桩基的建设主要有两种建设工具:打桩机和旋挖钻。据济南市政部门相关负责人介绍,打桩机主要是包括桩锤、桩架和动力装置三部分。其中在选择打桩的地方首先挖出一个基坑,然后利用桩锤不断的重击基坑,并不断的向基坑内灌入泥浆,通过桩锤打碎的岩层融进泥浆之中,而泥浆则不断的被用管道抽出,此时泥浆中的碎石则用机器筛选出来,被过滤后的泥浆则又被注入基坑内,如此不断重复,直至桩基坑被打到标准位置,然后再灌入混凝土,使之成为桩基,桩基之上则开始建设墩柱和承台。目前正在展开的R1线试验段的建设正是采用了这种方式。
而旋挖钻则是配合不同钻具,适应于干式(短螺旋),或湿式(回转斗)及岩层(岩心钻)的成孔作业。简单来说则是旋挖钻通过底部带有活门的桶式钻头回转破碎岩土,并直接将其装入钻头内,然后再由钻孔机提升装置和伸缩式钻杆将钻头提出孔外卸土,这样循环往复,不断地取土卸土,直至钻至设计深度,然后便开始注入混凝土形成桩基,桩基之上则开始建设墩柱和承台。