四通八达的地铁是怎么挖的?世界上第一条地铁是由英国人建造的,由于当时的技术限制,只能大量依赖人工,人工刨沟、建设地铁拱道、铺设轨道、搭建站台,然后再把土给埋上 。
这种方式不仅工期缓慢 , 人力投入很大 。而且地铁所需的深度,挖出来大量的泥土也很麻烦,还有可能会挖到居民日常下水管道和用电管线,干扰居民的正常生活 。
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最后人们从动物身上找到了灵感,只需要一个入口 , 先向下挖,然后在地下横着挖 。在挖掘的同时加固隧道周围的墙壁和铺设水电管道,不过那个时候主要还是靠人力和驴、马等来实现挖掘和搬运 。不过这也为后来的盾构机提供了原理 。
有了这个灵感,当时的人们就开始对盾构法建设隧道展开了研究,并且在英国申请了专利 。
19世纪首次使用盾构机在伦敦泰晤士河下修了一条河底隧道 。这也证明了盾构机在隧道施工的可行性 。
【地铁隧道直径一般多大 地铁是怎么挖出来的】 随着对盾构机的不断研究,19世纪末盾构机相继传入美国、法国、德国,日本等国家 。但是真正让盾构机实现快速的还是德国和日本 。
随着国家的发展,90年代末我国从德国以3个多亿每台的高价从德国引进了两台盾构机,用于秦岭铁路隧道的修建 。因为技术封锁等一系列问题,一旦机器出现什么问题 , 只能等德国工程师过来维修 。可谓是相当麻烦 。
不过这也激发了我们自己研制盾构机的想法,终于在2008年,我国诞生了第一台盾构机,由中铁研制,名为“中国中铁一号” 。
盾构机如同一个巨型桶,前面是旋转的巨型刀盘,刀盘上布满了坚硬无比的钨钢合金刀片,刀盘后面有一排锁扣,可以根据不同岩土更换刀盘 。通过滚轮滚动将岩石碾成碎块 。通过悬挂在隧道拱顶上传送带送出隧道 。后期隧道路面成型后会将出渣过渡到路面,给顶部施工留出空间 。
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途中岩层与隧道壁之间的缝隙会用快速固化砂浆来填充,岩石下面的隧道壁会安装提前生产好的钢筋混凝土的预制品 。这种预制品又称为盾 。安装的同时工人用螺丝固定 。
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盾构机推进过程中,隧道中的工人会同时进行第二步 , 首先是贴防水膜,目前贴防水膜这项工程只能手动,随后就是在隧道管壁下面再建造一层更坚固的隧道拱顶 , 这层采用的是钢筋混凝土现场浇筑 。
当混凝土成型后 , 就收起桥板,滚轮向前移动继续浇筑钢筋支架 。这段距离就是需要浇筑的宽度,放下桥板后,隧道内路面也就平坦了 。可以承受重型车辆通行 。隧道内会有临时通风管道,随着隧道挖掘的深入而深入 。
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将出渣过渡到地面后,就要开始对顶部进行施工,根据之前计算好的数据,将焊接好的钢筋半成品交由工人最后的焊接成型 。然后进行浇筑 , 顶部的浇筑主要是由机械来完成 。
凝固后的拱顶需要再浇筑一层隔层,这一层主要是为了在发生火灾时用作排烟通道 。浇筑时下面会有轨道支架临时支撑 , 凝固后,支架会被折叠收起,然后移动到下一个环段继续浇筑隔层 。
隧道内盾构机很多部分都是同时进行且互不干扰,比如刀盘运作,渣土通过传输带传出,预制品的运输和安装,混凝土浇筑等等 。
随着不断的发展 , 我们国家早已不需要向外采购盾构机了,不仅不需要采购,我们还能地向外出售 。
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