伦敦多克兰轻轨交通线的续建工程

 

      伦敦多克兰轻轨交通线最早的设计是为旧船坞区上新建的行政办公区和居民楼群服务的。1987年，这项轻轨交通线工程建造了 1 个可停放11列列车的停车场和修建了15座车站。现在该交通运输系统已有94列列车和 3 8 座车站，年客运量约5 000万人，预计到 2009 年，客运量将会达到 8 000 万人。

      现在续建区段是通过修建下穿泰晤士河的2座隧道把既有轻轨线延长到伍利奇阿塞纳尔（WoolwichArsenal）车站。城市轻轨交通线在这里穿过1条铁路干线通向北肯特，这样就大大方便了该地区与多克兰大型建筑群之间的交通联系。这条轻轨线还是伦敦2012年奥林匹克运动会期间重要的交通线，它不仅把北肯特地区与奥林匹克主要体育场馆联系起来，且能给泰晤士河北岸的人到伍利奇阿塞纳尔观看奥运会提供便利。

1 线路设计

      支线的设计与施工由英国 AMEC建筑集团公司承担。由苏格兰皇家银行和欧洲银行出资，偿还期限为30 年。

      线路设计包括：北伍利奇的一段 U 形断面区段，连接既有城市轻轨交通线路，长 60 m；北伍利奇 1个用围护墙加固的基坑，长 75 m；北伍利奇1座明挖隧道，长75 m，盾构出发井小室，长 50 m ；2 座直径6 m 的隧道，西隧道长 1 780 m，东隧道长 1 830 m ；入口井深 40 m，直径 17 m，在泰晤士河左岸；接收井小室在伍利奇车 站 附 近 ， 长15 m ；伍利奇车站附近的１座明挖隧道，长35 m；用围护墙加固的基坑，长 75 m ；通往伍利奇车站的 一 段 地 下 通道，长80 m；用顺筑法施工的伍利奇车站和隧道的终端区（长110 m,　深 15 m）。

2 隧道施工

      隧道的埋深度最深点为泰晤士河床以下 35 m，此隧道主要穿过白垩纪地层，隧道从出发井穿过冲积地层和砾石地层，最后挖掘到河南岸下面的粗砂地层。第１座隧道挖掘完之后，隧道盾构机从接收井口取出，经泰晤士河回到出发井，开始挖掘第２座隧道。

      加拿大 Lovat 公司按照 AMEC公司提出的技术条件生产隧道盾构机，设计专用于此项工程。隧道开挖面直径 6.1 m，盾构前部有1个敞开的切削刀盘和5个注泡沫的孔，其尾部装有密封刷和运用真空原理的管片安装器。

      盾构机的动作是由 TACC 公司的激光系统来控制的，它能不断地读出隧道盾构机的状态，并检测它的轴向。

      衬砌环由8个1.5 m宽的梯形管片组成，在白垩纪地层中１个开挖周期约 15 min(1.5 m),　另需 35 min来安装整个衬砌环，此后，隧道盾构机才能再前进1.5 m。总之，要实现整个设计，需要2 425个衬砌环或是19 400 个管片。

      为了填充隧道衬砌环和隧道壁之间的环形缝隙，每掘进 1.5 m　就需要 3.6 m³ 的水泥砂浆。先将水泥砂浆注入储浆罐里，然后再用盾构机尾部装的带有软管的泵将其压入管片后的缝隙中。

      挖出的渣土装上传送带，传送带最长1 875 m，提升总高度约13 m，带宽 800 mm，传送速度 3 m/s ，每小时出渣土300t ,　传送带最大消耗功率 125 kW,　需要从隧道中运出的渣土料总共为 105 040 m³。渣土在到达盾构出发井口后，被转装到长为 38 m、功率 75 kW的转运传送带，先送到平衡料斗，然后再把渣土从这里装上驳船，经泰晤士河将其运出工地。

2 座隧道之间有 2 个事故救急通道，直径均为 5 m,　由联合挖掘机开挖。

      城市轻轨交通线列车运行自动控制系统需要克服相当大的坡度。隧道盾构机出发井的起始坡度为5.5%,　泰晤士河地下线路变得比较平缓，但到达伍利奇阿塞纳尔车站之前的最后地段，线路坡度达到了5%。

      2 座隧道之间的距离在大部分线路上约为 6 m,　 但在泰晤士河南岸，在出发井的位置，隧道从两侧绕行，其间距离有所增加，而出发井将来作为通风井处理。当隧道离地面楼群太近时，就需要补充压注建筑砂浆，以防止地面塌陷。在出发井口附近，隧道离一些居民楼的基础桩的距离在 3 m 范围之内。

      工程材料和管片放在小型平车上和三转向架平车上，运到盾构尾部运送管片的车辆由2台内燃机车中的1台来牵引，重30 t ，由于工程的第一个区段就遇有坡道，因此就特别重视在车辆上安设出渣时的联锁制动系统。

      为了保证隧道挖掘机工作人员的安全，采用安全保护装置，它可以随时发现装有建筑材料车辆的动态情况。所有车辆在到达盾构机尾部之前，都应在这种保护装置曼彻斯特门之前停车。通风机装在隧道洞口的地面上，以保证隧道的通风。

3 衬砌管片及其制作设备

      混凝土管片预制件由 AMEC 集团公司中的 CV Buchan 公司现场制作。2座曲线隧道总共需要2　425个衬砌环，每个衬砌环由 8 个管片组成，重2.25 t,　其接缝用垫圈密封。管片选择在工地制作，不仅是为了施工方便，同时还是从环境保护观点考虑的。同管片从离工地 16 km远的生产场地运输相比，这种办法能节省货车 在 伦 敦 的 行 驶 约2 000 趟次。

      2005 年 11 月，开始用高质量混凝土进行管片制作，由28人组成，每天能生产64个管片，以便有足够的储备进行稳定的供应。

      第一座隧道施工结束后，工程暂时停下来，在停工期间要拆卸盾构机，以便运回到出发井口，因为在由北向南挖掘时，所挖渣土可直接由驳船运走，这样就大大减少了车辆在公路上的行驶次数和给环境造成的影响。

      要保证管片的质量，使之符合规定误差要求，对生产的管片，每20 块要由生产领导者抽查 1次。由于隧道位于曲线上，因此，衬砌也应留有调整的可能，以便能改变扇片的放置位置或水平。为此，必须每一个环上要用 4 种不同类型的楔形管片。垫圈不是坚硬的结构体，而是一种蜂窝状结构物，所以，当盾构机把垫圈挤压到所需的位置时，它会按事先设计的情况发生变形，以避免发生地下水在高压下流入隧道的情况。

      预计隧道挖掘工作将于2007年年中完成，而这条城市轻轨交通线全部设备安装工作将于2009年初结束，并准备投入运营。

 

参考文献

1 Лондон：Продолжение　Док-лендской　Линии　ЛегкогоРельсового　Транспорта(ЛРТ).Метро　и Тоннели，200（65）