軌道交通建設(shè)熱 地鐵隧道施工技術(shù)全解密

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    軌道交通建設(shè)熱潮不斷高漲，那您了解它們?cè)谑┕ぶ卸疾捎昧四男┘夹g(shù)么？我們來一起揭開這神秘面紗吧！

    地鐵隧道施工中常用的施工技術(shù)有，新奧法、掘進(jìn)機(jī)法、沉管法、盾構(gòu)法、蓋挖法、淺埋暗挖法、地下連續(xù)墻。

    新奧法：

    新奧法是應(yīng)用巖體力學(xué)理論，以維護(hù)和利用圍巖的自承能力為基點(diǎn)，采用錨桿和噴射混凝土為主要支護(hù)手段，及時(shí)的進(jìn)行支護(hù)，控制圍巖的變形和松弛，使圍巖成為支護(hù)體系的組成部分，并通過對(duì)圍巖和支護(hù)的量測(cè)、監(jiān)控來指導(dǎo)隧道施工和地下工程設(shè)計(jì)施工的方法和原則。

     新奧法是在利用圍巖本身所具有的承載效能的前提下，采用毫秒爆破和光面爆破技術(shù)，進(jìn)行全斷面開挖施工，并以形成復(fù)合式內(nèi)外兩層襯砌來修建隧道的洞身，即以噴混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)、鋼支撐等為外層支護(hù)形式，稱為初次柔性支護(hù)，系在洞身開挖之后必須立即進(jìn)行的支護(hù)工作。

    因?yàn)樘N(yùn)藏在山體中的地應(yīng)力由于開挖成洞而產(chǎn)生再分配，隧道空間靠空洞效應(yīng)而得以保持穩(wěn)定，也就是說，承載地應(yīng)力的主要是圍巖體本身，而采用初次噴錨柔性支護(hù)的作用，是使圍巖體自身的承載能力得到最大限度的發(fā)揮，第二次襯砌主要是起安全儲(chǔ)備和裝飾美化作用。

    掘進(jìn)機(jī)法：

    掘進(jìn)機(jī)法是挖掘隧道、巷道及其它地下空間的一種方法。簡(jiǎn)稱TBM（tunnelboringmanchine）法，是用特制的大型切削設(shè)備，將巖石剪切擠壓破碎，然后，通過配套的運(yùn)輸設(shè)備將碎石運(yùn)出。分為：全斷面掘進(jìn)機(jī)的開挖施工，獨(dú)臂鉆的開挖施工，天井鉆的開挖施工，帶盾構(gòu)的TBM掘進(jìn)法。

    掘進(jìn)機(jī)是全斷面開挖隧洞的專用設(shè)備。它利用大直徑轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤上的刀具對(duì)巖石的擠壓、滾切作用來破碎巖石。美國羅賓斯公司在1952年開始生產(chǎn)第一臺(tái)掘進(jìn)機(jī)。70年代以后，掘進(jìn)機(jī)有了較快的發(fā)展。開挖直徑范圍為1.8～11.5m。在中硬巖中，用掘進(jìn)機(jī)開挖80～100m3大斷面隧洞，平均掘進(jìn)速度為每月350～400m。

    美國芝加哥衛(wèi)生管理區(qū)隧洞和蓄水庫工程，在石灰?guī)r中開挖直徑9.8m的隧洞，最高月進(jìn)尺可達(dá)750m。美國奧索引水隧洞直徑3.09m,在頁巖中開挖，最高月進(jìn)尺達(dá)2088m。隧洞掘進(jìn)機(jī)開挖比鉆爆法掘進(jìn)速度快，用工少，施工安全，開挖面平整，造價(jià)低，但機(jī)體龐大，運(yùn)輸不便，只能適用于長(zhǎng)洞的開挖，并且本機(jī)直徑不能調(diào)整，對(duì)地質(zhì)條件及巖性變化的適應(yīng)性差，使用有局限性。

    沉管法：

    沉管法是預(yù)制管段沉放法的簡(jiǎn)稱，是在水底建筑隧道的一種施工方法。其施工順序是先在船臺(tái)上或干塢中制作隧道管段（用鋼板和混凝土或鋼筋混凝土），管段兩端用臨時(shí)封墻密封后滑移下水（或在塢內(nèi)放水），使其浮在水中，再拖運(yùn)到隧道設(shè)計(jì)位置。定位后，向管段內(nèi)加載，使其下沉至預(yù)先挖好的水底溝槽內(nèi)。

    管段逐節(jié)沉放，并用水力壓接法將相鄰管段連接。最后拆除封墻，使各節(jié)管段連通成為整體的隧道。在其頂部和外側(cè)用塊石覆蓋，以保安全。水底隧道的水下段，采用沉管法施工具有較多的優(yōu)點(diǎn)。50年代起，由于水下連接等關(guān)鍵性技術(shù)的突破而普遍采用，現(xiàn)已成為水底隧道的主要施工方法。用這種方法建成的隧道稱為沉管隧道。

    沉管法施工時(shí)，要先在隧址附近修建的臨時(shí)干塢內(nèi)（或利用船廠的船臺(tái)）預(yù)制鋼筋混凝土管段，預(yù)制的管段用臨時(shí)隔墻封閉起來，然后浮運(yùn)到隧址的規(guī)定位置，此時(shí)已于隧址處預(yù)先挖好一個(gè)水底基槽。待管段定位后，向管段內(nèi)灌水壓載，使其下沉到設(shè)計(jì)位置，將此管段與相鄰管段在水下連接起來，并處理基礎(chǔ)，最后回填覆土，鋪裝隧道內(nèi)部，從而形成一個(gè)完整的水底隧道。這種方法成隧質(zhì)量好，但技術(shù)要求高。

    盾構(gòu)法：

    盾構(gòu)機(jī)是在軟土、軟巖和破碎含水地層中修建隧道時(shí)，進(jìn)行開挖和襯砌的一種專用機(jī)械設(shè)備。采用盾構(gòu)施工的方法，稱盾構(gòu)法。

    隧道盾構(gòu)的主體部分是一可移動(dòng)的鋼套殼。該套殼插入土內(nèi)，于永久襯砌之前，用以支撐隧道四周的地層，以保證永久襯砌的施工而免去臨時(shí)支撐。此套殼稱為盾殼，由高強(qiáng)度鋼制成。