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有人說,廈門的地鐵,穿越了一座城,跨越了一片海。這樣詩情畫意的場景背后,其實克服了巨大的困難和挑戰。
廈門地鐵1號線、2號線和3號線,分別代表兩種修建跨海地鐵的主要方式,地鐵1號線在海面架設橋梁,地鐵2號線和3號線則借助隧道從海底穿行。
在便利公眾出行、推動城市發展的同時,廈門跨海地鐵也展現了廈門軌道交通工程建設領域的非凡智慧。
地鐵2號線海底隧道
“鋼鐵蚯蚓”
穿越18種不同地質 在海底換刀712把
廈門地鐵2號線海底隧道是我國首條開工建設的海底盾構地鐵隧道,它穿越的海底區域,位于太平洋火山地震帶,共有18種不同地質,不穩定的軟硬巖石縱橫交錯,還有繁忙的航道在隧道的正上方。
在這樣的地質條件下,廈門地鐵采用盾構機完成海底隧道的施工。盾構機在海底像“鋼鐵蚯蚓”一樣,刀盤的刀頭旋轉削切下施工區域前的巖土,再通過管道注入泥漿,讓泥漿攜帶巖土輸送到地面上來。
據統計,在1000多個日夜的施工期內,廈門地鐵2號線海底隧道建設團隊打敗一只又一只“攔路虎”:整條跨海隧道累計帶壓進艙3475次,人工清理孤石1000多立方米,海上爆破處理孤石2519立方米,海底換刀712把……這在國內隧道施工史上罕見。
廈門地鐵2號線海底隧道還創造了國內軌道交通修建史上的多個第一,實現國內首次海上孤石及基巖凸起處理,國內首次海底冷凍法施工,并采用衡盾泥保壓等國內首創新技術、新工藝20多項。
中國工程院院士錢七虎曾評價說,廈門地鐵2號線海底隧道為今后海底隧道建設積累了寶貴經驗,儲備了重大關鍵技術。
地鐵3號線海底隧道
國內首創
“礦山+盾構”組合工法 提高效率降低風險
在廈門地鐵3號線海底隧道建設中,采用“礦山+盾構”的組合工法,這是我國首次在海底隧道建設中采用這一組合工法。其中,靠島內側的2.6公里海域段微風化花崗巖多,采用礦山法施工;靠島外側1.4公里軟弱地層多,采用泥水盾構法施工。
全長約2.6公里(雙線5.2公里)的礦山法施工海域段,分布著大小不均的9條風化槽,總長達1.2公里,占比高達23%。風化槽是海底巖層因風化作用形成的深坑,它豎直地嵌入巖層,形成全強風化帶。
廈門地鐵建設公司副總工程師劉典基說,打個形象的比喻,風化槽如同外脆內軟的“夾心餅干”,不動它時,它結構穩定,一旦有外力輕輕一碰,就有可能破碎。而且風化槽與海水相連,極易產生涌水突泥及坍塌。
為了穿越如“夾心餅干”般的風化槽,工程人員用水泥漿和水玻璃配置出特殊的雙液漿,注入風化槽斷面內,擠走里面的水分,將“夾心餅干”固結成較硬的“巧克力”,再用炸藥炸碎,進行開挖。
為合理統籌工期、加快施工進度,廈門地鐵3號線跨海段建設團隊發揮才智,采取“長隧短打”的方式,巧妙地將2.6公里的隧道開挖分解成若干個小項目,施工高峰期有11個開挖作業面之多。同時,廈門地鐵還投入三臂鑿巖臺車、鉆注一體機、濕噴機械手等先進的機械設備,有效降低施工風險,提高施工效率和質量。