探究盾构法\暗挖法结合修建地铁车站在我国的应用前景

时间:2022-10-02 06:36:22

探究盾构法\暗挖法结合修建地铁车站在我国的应用前景

摘要:近些年来,在我国城市地铁的建设过程中,盾构法以其安全、快速、可靠等优点逐渐的得到了广泛的应用。 但是,盾构法也有自己的缺点,比如说区间盾构施工和车站施工在进度的一致性方面不太协调等,这些问题的存在也使得盾构法施工速度快的优势不能够得到充分的体现。 据此,本文结合我国当前地铁站的施工技术水平,探讨了将国内现在应用比较成熟的盾构法与暗挖法相结合起来修建地铁站的一些优点及其应用的前景如何。

关键词:盾构法;暗挖法;修建地铁站;应用前景。

中图分类号:U231+.3 文献标识码:A 文章编号:

为了保证城市的交通质量,各地都在加快的发展地铁轨道交通,地铁建设的进程明显加快,那么如何在建设过程中加快地铁建设的速度、提高地铁工程的质量、确保地铁施工的安全,就是政府相关部门必须要考虑的问题了。

在当前的地铁修建工程中,一般都是采用盾构法施工。然而,由于区间盾构施工方法始终与车站的整体施工进度不能保持较为严格的一致性,从而就造成了盾构机的使用效率低下,盾构机在使用过程中要频繁的进行拆装工作,以及在区间隧道内出现严重的窝工现象,这些问题的出现都使得盾构法施工的很多优势得不到应有的发挥,反而会给工期的保证带了极大的风险,这也在很大程度上制约了此项技术在修建地铁工程中的应用。

那么,我们在经过对国内外相关的一些资料进行全面的分析之后,再结合国内目前地铁修建过程中较为先进的技术水平,提出了一种新的解决盾构过站问题的方案,即盾构法结合暗挖法来修建地铁车站。本文就是在前人研究的基础上对这样一种新的方案从各方面开展进一步的研究,探讨盾构法与暗挖法结合修建地铁车站的可行性与应用前景。

国外研究盾构法与暗挖法相结合的技术现状

早在上个世纪九十年代,在西方发达国家的地铁建设过程当中,就已经较为灵活的使用了盾构法与暗挖法相结合来修建地铁车站的方法,并且取得了成功。这些施工方法包括很多种类型,比如说单圆盾构与横向通道相结合、单圆盾构与半盾构相结合、单圆盾构与矿山法相结合等等,随着技术的进一步发展,近些年来在日本、德国等地也开发了一些新的方法,比如说双圆、三圆等的“多圆盾构”以及可以扩展到地铁站施工的“扩径盾构”方法、复式微型盾构法等。以下我们就简要的介绍几种比较常见的施工方法

(一)盾构法与扩挖法相结合

这样的方法通常是由三个并列的圆形隧道组成的三拱塔柱式车站。图1就是一个采用这种方法进行施工的地铁三拱塔柱式车站的标准横断面图,它的行车隧道是其两侧的圆形隧道,并在它的里面安置一定数量的站台,而中间的隧道则作为一个集散厅处理,然后再用横向的通道把三个隧道连接起来,使它们成为一个整体,从而便形成了一种复合型的站台。

图1 三拱塔柱式车站标准横断面

在图2中我们看到的是俄罗斯某城市采用的地铁三拱墙柱式车站的标准横断面图,这样一种设计通常被称为“闭式车站”。它的两侧的隧道采用与区间隧道一样的断面,但是车站部位并没有专用的带站台的行车隧道,列车只是停在圆形的“区间隧道”里;而所有的站台全部都设置在中央集散厅里面。

图2 三拱墙柱式车站标准横断面

(二)采用特殊盾构技术的地铁车站

上个世纪的八九十年代,为了满足一些在城市繁华地区施工的特殊工程的要求,产生了很多的新型的盾构施工技术。这些新的技术主要反映在施工断面上,断面从传统的圆形变成了双圆形、三圆形、方形、长方形以及复合断面,而施工的技术也有所提高,主要体现在对于出洞技术的改进、长距离的施工以及球体盾构、扩径盾构等施工机械的应用,另外,在隧道衬砌技术的改进方面则主要是体现在管片组装技术更加成熟。图3就是一个在日本成功应用三圆形盾构技术修建的铁车站。这个方法成功的解决了在城市繁华地段和区域修建地铁工程时,施工用地及周围的建筑拆迁费用过高的问题,更重要的是,这种方法可以在高地下水位的条件下进行安全的施工。

图3 三圆形泥水式盾构技术地铁横断面

国内盾构法与暗挖法结合修建地铁技术现状

在我国,地铁的发展速度也明显加快,但是发展程度还是远不及西方发达国家,国内地铁车站的施工目前基本上还是采用明挖法、盖挖法和浅埋暗挖法这样三种。其中,明挖法以其车站施工比较方便、施工的速度比较快、施工的质量也很容易保证以及管线改移比较简单等优点,易读成为各个地铁车站设计的首选方法;但是由于这种方法对于地面交通和居民生活的影响比较大,同时还会造成很大的环境问题,因此逐渐的被盖挖法和浅埋暗挖法所替代。盖挖法的优点主要是:占用场地的时间比较短;对地面建筑物和人民生活的干扰比较小等。而在对地面交通和地下管线要求都比较高的城市繁华区段,则通常会采用浅埋暗挖法施工,这种方法近年来在我国各大城市的地铁修建工程中得到了很多的应用。

那么,探索适合我国现阶段地铁车站修建的具体施工方法,已经成为国内一些学者的重要研究对象。采用盾构法与暗挖法相结合的方法就是其中的一个比较先进的方法。

三、应用前景探讨

通过以上的论述,我们可以看到,国外在联合盾构法施工的地铁车站也不在少数,技术也较为先进,而我国目前在地铁区间采用暗挖法、明挖法等技术也比较成熟,那么,结合我国目前的地铁车站施工的技术水平与国内经济发展水平,再在成功的借鉴和利用国外高水平施工技术的基础上,我们推荐在以后的地铁施工过程中,要优先的采用单线区间盾构隧道的基础上,再联合浅埋暗挖法或者盖挖法来扩建车站的技术方案。

采用区间盾构与浅埋暗挖法相结合来修建地铁车站,可以首先利用区间盾构来完成车站行车部分的隧道结构并安全的通过车站,然后在施工结束之后,车站部位的盾构隧道中托换一侧的管片衬砌,这样就可以形成纵梁和立柱相结合,再采用浅埋暗挖法便可以形成单层和双层车站这样两种实施方案。

而采用区间盾构与盖挖法相结合来修建车站,则可以首先利用区间盾构完成车站行车隧道的主体结构,并对其充填混凝土作为拱座的基础,然后再使用盖挖法进行车站中厅部分的施工,从而可以形成单拱车站的结构。

所以,相对于目前我国目前的地铁车站施工所采用的单独的明挖法、盖挖法或着浅埋暗挖法,使用盾构隧道技术与这些方法相结合的技术方案有很多的优势,应用前景也十分广阔。

结束语

对于我国目前的地铁施工水平来讲,盾构施工技术处于不断发展的阶段,但是还不够成熟,如果可以让盾构法与国内已成熟的暗挖法等施工方法结合起来,必然会给我国的地铁修建注入新的活力。

参考文献

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