大连记者实地探访120米地铁隧道
2011-03-01 18:28
据半岛晨报消息:大连地铁首台盾构机“大连1号”已在地下“潜行”了60多天,港湾广场至中山广场区间形成了120米的完整成形的隧道,未来地铁列车将在这里穿行。“大连1号”是如何在地下工作的?地铁地下隧道又是什么样的?带着好奇和疑问,2月26日,记者深入井下十多米,近距离接触缓缓推进的“大连1号”,实地探访了大连地铁首段成形隧道。
工作 盾构机掘进同时安装隧道壁
2月26日上午,沿着1米多宽的铁制扶梯,连转了多个弯,记者走进了位于地下近20米深的地铁港湾广场站盾构机始发井口,一眼就看到了圆形的隧道洞口,底部有一条长长的铁轨延伸进洞。虽然这条隧道目前只有120多米长,但放眼望去,它依然气势不凡,犹如潜伏在地下的一条银龙。
港湾广场至中山广场盾构区间项目经理裘伟告诉记者,这段隧道就是大连地铁首台盾构机“大连1号”的“杰作”,随着“大连1号”的推进,开挖出来的隧道部分全部安装了混凝土管片,外径6米,内径5.4米,内壁光洁平整。“盾构机在掘进时,会同时把这些巨大的管片安装在隧道上,这些弧形混凝土管片,每片宽1.2米、厚0.3米,每6个管片就可拼成一个圆形的隧道壁。 ”裘伟说,管片“贴”在隧道内壁上后,再由工人给管片拧紧螺栓固定。这样,一段成形的地铁隧道就建成了,待区间隧道全部贯通后,将地面临时轨道拆除,铺设上地铁轨道,安装上通讯、照明等设施后,这段地铁隧道就大功告成了。裘伟说,管片不但使隧道看起来美观,还可以起到支撑的作用,保证隧道不会塌方。
结构 5节台车功能不同
隧道左侧安装了照明灯,解决了盾构区间10多米深的地下“采光”问题。记者沿着隧道左侧铺设的半米宽的铁制人行步道向前行进,“嗡嗡”的作业声提醒着记者,“大连1号”盾构机就在眼前了。
从后部向前看,满眼的钢架、管线和设备,看起来像是正在生产的大工厂。裘伟说,盾构机的5节台车分设在这里,是盾体的后配套系统,记者顺着狭窄步道前行,也就是穿梭在盾构机内部系统之中了。经过了多节台车后,在隧道左右两侧记者看到了两个控制室,裘伟说,这里是配套系统的第一节台车,驾驶室和壁后注浆室分别设在左右两侧。
驾驶室是狭长的长方形,司机正前方是两台显示屏,通过数据的传输显示盾构机的工作状态。当班司机关注着仪表盘上不断变化的数据,不时点击按键、旋转按钮。记者了解到,盾构机前方的探头能够通过雷达传递数据,不断提醒控制室内的司机,一旦发现掘进角度、压力等数据出现变化,司机就会及时进行调试。
驾驶室对面的壁后注浆室内,一位施工人员注视着一台立式的显示屏。裘伟告诉记者,管片通过盾构机安装到隧道内壁时,刚刚挖掘处理的隧道壁存在一定的空隙,需要第一时间向里面灌注泥浆,使其填实,注浆员操作的就是这一工序。
记者注意到,由于空间有限,司机和注浆员在工作中只能站立完成,常常一站就是好几个小时,非常辛苦。
体验 盾体附近温度挺高
第一台车的前方,是盾构机的最核心部位——盾体。如果把总重520吨,总长80多米的整台盾构机比作是一列火车的话,后面的5节台车如同5节车厢,盾体则是火车头。
盾体的构成十分复杂,冲在盾构挖掘第一线的则是刀盘,裘伟说,刀盘前端有92支“矛”,就是为适应大连的地质条件,配备了有滚刀、刮刀及可换型撕裂刀等组合的具有硬岩和软土“通吃”的结构。“盾构机用刀盘挖土,目前用肉眼已不能看到刀盘,连司机也看不到。如果刀盘出故障,装在刀盘上的感应器会自动报警。 ”记者了解到,刀盘在挖掘泥土时,还会向土中喷一种添加剂,可以使水与土更好地融合,形成一种流动性更好的泥土,便于挖掘、外运,洞内也没有灰尘。
盾尾后部设置了管片安装区,这也是施工人员在隧道内所能达到的最深区域,由于机器运行散热的作用,记者明显感觉到这里的温度明显比隧道其他区域高。在现场记者看到,几位工人正在将刚刚运进来的6片管片进行辅助拼装。裘伟说,盾体后部设有管片拼装机,可把每节1.2米的6块预制的弧形管片拼装成一个圆环,它们将一环挨一环地延伸,构筑成隧道内壁。“港湾广场中山广场区间有1000多米,单条隧道将安装1000多环管片,它们将‘联手’抵抗隧道的强大压力,保证后续施工和日后地铁运行的安全。 ”
排土 渣土自动排出井外
盾构机是怎样向前推进的?裘伟说,盾体中有几大系统保证盾构机运行,其中,推进系统非常重要。“在后体的内周均匀地安装了32个盾构推进千斤顶与前体和后体之间的14个千斤顶组成盾构推进的动力装置。 ”记者了解到,推进千斤顶力气很大,是火车头牵引力的十多倍。“如果盾构机与火车头拔河,十个火车头也拔不过盾构机。 ”裘伟说。
在盾体后部,记者看到一个螺旋式的“大家伙”,工作人员介绍,这个是渣土运输系统的重要组成部分——螺旋输送机。电机带动刀盘旋转切削泥土,盾构机就不断掘进,而切削下来的泥土则通过刀盘上的“土仓”,被吸入圆柱体状的“盾体”内。再通过螺旋输送机、皮带输送机等组合设备把渣土运到后配套拖车的尾部装车,通过运渣车、竖井提升设备把土渣运到地面。“盾体”有着坚硬的外壳,对挖掘出的还未衬砌的隧洞可以起到临时支撑的作用,承受周围土层压力及地下水压。然后,“盾体”尾部的两个机械手抓住传送带传来的预制好的钢筋混凝土管片,安置到被开掘出来的隧洞内壁。
人员 井下吃饭、饮水、通风没问题
在印象中,挖隧道常采用“人海战术”,洞内一定人头攒动。但记者在隧道内数了数,只有近20名工人、技术人员。“这得益于高科技盾构机的使用,其自动化程度相当高,因此减少了人工的使用。 ”裘伟说。
盾构机24小时施工,工人们分几班轮流下井作业。那么,井下工人的基本生活怎么解决?裘伟说,到了开饭时间,有人专门给井下工人送饭。至于水,吊车给井下吊管片时,人们会将一桶纯净水搁在管片上,由吊车吊到井下小火车上,送进隧道。盾构机后配台车还安装有水龙头,和地上一样,随手扭开自来水就流出来了。虽然水流非常细,却解了燃眉之急。不仅有供水,为了方便井下工人,隧道里还有简易的卫生间。施工现场还可看到一根粗粗的风管,发出巨大的轰鸣声。工作人员告诉记者,这是在往隧道内送风,以保证隧道正常通风。
港湾广场区域地下水丰富,记者仔细察看隧道管片,却看不到渗水的痕迹,洞内仅有铁轨下的一些施工积水。工作人员解释,为了防止地下水渗入隧道,施工人员采取了多道保险措施:管片装上海绵橡胶、密封垫、软木垫、注入混凝土浆等。这些措施能确保隧道的密封性能,将地下水挡在洞外。
此外,盾体内设有人闸装置系统。盾构机掘进时,由于土仓内和隧道存在压力差,可达2个大气压,相当于20米水深的压力。“正因为有这个压力的存在,才会阻止地下水渗入到盾构体。 ”现场工作人员说。



