地铁是怎么建的?我们用“画图”直观地告诉你
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地铁是怎么建的?直观的图形告诉你
编译by深圳轨道办官方微博深圳市轨道交通
越来越多的人选择地铁绿色出行
当我们享受轨道交通的便利时
我想很多小朋友都想知道
他是怎么建造的?
他可以在地下飞行,甚至在地面上高架桥
地铁的建设一定是一项庞大的工程
现在让我们用探秘~
地铁的诞生
19世纪中叶,英国伦敦街道交通堵塞严重。一个叫查尔斯的律师,皮尔逊认为火车跑得很快,如何使列车运行到城市?有一次,查尔斯看见一只老鼠在角落的老鼠洞里跑来跑去,他提议一个妙想:让火车在地下跑起来!这个“异想天开”实现了世界上的第一条地铁诞生于伦敦!随后,世界大城市陆续修建地铁。这种快速、无交通的环保和舒适交通工具,深受大家喜爱。
建地铁不容易
那么,地铁是怎么建的?
建地铁不容易!地铁是一个高密度、超大规模的轨道交通综合交通系统,涉及40多个技术专业,需要数年时间才能建成。
地铁网络,蜘蛛网一般地铁线路
在地铁建成之前,工程师应该首先规划好列车的路线。地铁线路,如蜘蛛网,向四面八方延伸,被称为地铁网络。
地铁网络规划基于城市发展战略的基础上、总体规划和土地利用规划,根据客流预测分析,充分考虑交通与城市发展的关系,选择方便市民出行、适应城市可持续发展的布局。
地质构造与勘察
因为地铁通常建在地下,我们还需要充分了解地下世界。地下通常由非常复杂的岩石和土壤组成。
工程地质调查,让我们有透视眼
我们没有透视眼,我们怎样才能知道地下情况?此时,必须依靠工程地质勘察。
钻孔取样勘探
先用地质钻机在地表下钻深孔,然后用空心钻机从地下取出岩土样品进行取样分析。一般情况下,钻孔间距为几十米,如遇地下溶洞、孤石等复杂地质情况,可缩小到几米。
电法勘探
根据各种岩土电学性质的差异来分析地质情况。
磁法勘探
通过对岩土磁差引起的磁异常的观测分析,进行了地质研究。
声学勘探
通过声波在两孔之间的传播,根据不同岩土界面反射的声波进行地质分析。
地铁车站的确定
列车路线确定后,地铁站将建在哪里?
根据城市规划,地铁站通常建在居民区、商业区等主要客流集散点,方便市民出行。同时,考虑了土地利用、其他交通方式的便利性换乘以及周围环境条件等因素。
明挖法的构造
安全经济明挖法施工
在正式开工前,我们应该准备一个场地以满足施工需要。地铁车站通常从地面自上而下开挖,这是一种安全经济的明挖法施工方法。
开挖前应对影响施工的建筑物、绿化、管线等进行处理,增加临时道路,减少地铁施工对交通的影响。
A、 绿色移民
在建的绿化植物范围内需要在建成后进行搬迁和恢复。
B、 交通救济
为保证交通畅通,将原有道路拓宽改道或形成新的道路,以保证车辆和行人的正常通行。道路恢复应在施工结束后进行。
C、 房屋拆迁
为确保施工及周边安全,对范围内有影响的建筑物需要进行保护或拆除。
D、 管道迁改
电力、通信燃气、供水管道等复杂管道埋于城市地下,施工前需要进行保护或迁改保护。
开建“外壳”地铁站
带着工地,我们来了很多机器,准备施工!首先,让我们修建地铁站“外壳”,例如地下连续墙,以保护基坑和周围的安全。。
Step1,开槽
利用挖沟设备在基坑周围形成一段深槽。。
Step2,吊装钢筋笼
钢筋绑扎成与深槽形状一致的钢筋笼,用吊车吊入深槽内。
Step3,浇筑混凝土
将钢筋笼中的槽内吊运后,浇筑混凝土建造钢筋混凝土墙。
地下Step4和封闭地下连续墙形成
各钢筋混凝土墙连接在基坑周围形成防护墙,防止基坑坍塌,保护周边安全。。
在深坑建地铁站
在连续墙完成后,他在挖掘时开始支撑,形成一个巨大的正方形深坑。我们在这个深坑里建了地铁站。
Step5基坑开挖
土方开挖是在防护墙围护的空间内进行的,基坑的形状类似于大大的矩形箱。。
Step6,构建支撑梁
基坑底部防水施工
基坑底部铺设防水卷材。
Step8,钢丝网绑扎
车站主体结构钢筋网绑扎。
地铁站的雏形正在逐渐形成
当混凝土灌入已建成的钢网中时,地铁站的雏形逐渐成形。
Step9,浇筑混凝土
安装好模板后,将混凝土灌入钢筋网中,依次进行底板、边墙、中板、顶板的施工。
恢复管道和道路
站场主体工程完工后,可恢复管线和道路。
包层法和采矿法
毛毯结构
为了减少对交通的影响,有时在地面上铺上用一块大盖板作为车辆通行的临时道路,并在其下方进行施工,称为铺盖施工。
首先在道路下方修建立柱和围护结构,在道路上方修建支撑梁,然后在支撑梁上铺上覆盖车辆通行,在盖板下施工。铺盖法在一定程度上兼顾了交通和施工,但会增加施工难度。
采矿法地下开挖
如果施工现场周围有许多密集的建筑物和道路,我们该怎么办?如果地址条件允许情况下,我们可以采用采矿法进行地下开挖施工。建一个小的施工竖井,施工人员从竖井下来,在地下建一个车站或隧道,如“土拔鼠”。
采用采矿法进行地下开挖施工时,必须按顺序逐块开挖,慢慢地开挖地下空间。
在地下水丰富的地层中,当支护洞壁的稳定性无法保证时,采用可选择冻结法。施工前采用人工制冷技术对地面进行冻结,提高其强度和稳定性。部分地铁车站、通道、区间采用采矿法施工。
“钢铁蚯蚓”钻孔伪影
地铁钻孔的工件称为“盾构机”,就像蚯蚓,地下没有障碍!
大多数地铁隧道是由盾构法建造的
在我们讲完车站之后,我们就开始讲隧道了!这里我们使用一个非常特殊的机器,叫做盾构机。大多数地铁隧道都是用这种盾构法结构建造的。
Step1
工人在管片厂预制盾构管片,然后运到施工现场
Step2
节段由龙门吊吊入盾构发射井
Step3
盾构管片运输车将管片运输到隧道中
Step4
这些节段被组装成一个隧道
盾构机就像“钢铁蚯蚓”
盾构机就像一条“钢铁蚯蚓”,他经过的地方,就建了一条长长的隧道。
A、 控制室
控制盾构机推力、速度、方向等手术室掘进参数。
B、 螺旋自卸车
刀盘切割的土石方由螺旋自卸车运至带式输送机,最后由渣土车运出隧道。
C、 分段组装机
管片组装机依次组装盾构管片,一般情况下,六个管片形成一个隧道圆,管片宽度一般为1.5m。
“钢铁蚯蚓”永远不要在黑暗的地下迷路
盾构机会在黑暗的地下挖掘中迷路吗?
当然不是,先进的盾构机配备了高精度测量系统,可以动态显示当前位置相对于隧道设计轴的位置偏差,操作者可以及时调整隧道状态,使盾构机沿方向正确隧道。
盾构机只能前进不能后退,他将挖掘到下一个地铁站或竖井,并在完成任务后吊离地面。
摧毁“拦路虎”--孤石和洞穴
当盾构机向前移动时,通常有两个“拦路虎”-孤石和地下洞穴,让我们看看轨道交通生成器是如何消除他们的~
隧道两侧通常有高、中、低三种情况
这有利于节能
由于下坡,列车出站速度迅速提高,而列车进站速度在上坡的帮助下下降,这种施工方法在运行中更加节能降耗。
风亭
地铁车站和隧道需要通风,风亭是地铁与地面之间的通风出口,始终保持通风状态,风亭排出的气体是无害的。
防淹门
当地铁隧道穿越江河或湖泊时,如果有水涌入隧道,将关闭防淹门,以保护地铁安全。
排水泵
收集隧道内的水,排入市政管网。
“拦路虎”--孤石
在地下挖掘盾构机时,经常会出现一些“拦路虎”。又大又硬的石头、盾构机和“牙齿”状巨石无法咀嚼,所以必须把他挖出来或炸掉。
Step1
施工人员从地面钻到巨石上。
Step2
装满炸药,把巨石砸碎。
“怪兽大嘴”-地下洞穴
还有一种更危险的情况,就是遇到地下洞穴。溶洞就像“怪兽大嘴”,如果处理不当,盾构机会掉进洞里,造成严重事故。
Step1
建设者在洞里钻了一个洞。
Step2
只有当孔中充满水泥浆时,盾构机才能通过。
如何挖掘和保护地面建筑物?
还有其他障碍!
除了孤石和洞穴,还有各种地下障碍物。
上软下硬地层
遇到上软下硬地面时,由于受力不均,容易造成刀盘损坏和地面塌陷,需小心推进或提前处理。
花岗岩残积土
这类地层遇水后会变成泥浆,可能带来地面沉降甚至坍塌的危险,因此应提前进行降水处理。
煤层气
如遇地下煤层瓦斯,需仔细探测,如果有有毒气体,必须在施工前排放。
保护地面上的建筑物同样重要
盾构施工,除了解决地下问题外,还要保护地面建筑物,如房屋、高架桥、铁路等。
盾构下穿高速铁路
当盾构机穿越高速铁路时,要求非常高,为了防止地面沉降影响线路运输,有必要对隧道上方地层进行加固。
桩基托换
地铁隧道需要穿越建筑物或高架桥梁的桩基时,必须为建筑物建造一个新的桩基。。然后处理桩基础堵塞盾构路线,新桩基础形成一种新的应力体系,不影响建筑物的安全性。。
铁路两侧将建两个竖井。在规划隧道上方,通过竖井对土壤进行预加固。盾构机高速铁路的建设是通过竖井和土壤完成的。沉管法和高架法
地铁隧道与市政道路合建江
使用“沉管法”
当地铁隧道和市政道路合建时,聪明的工程师想出了另一种施工方法。岸边隧道预制段沉入江底进行组装,形成隧道。
Step1
首先在船台或干船坞上制作隧道管段,管段两端采用临时堵门密封。
Step2
将隧道管段输送至基础沟槽上方的隧道设计位置。
Step3
将管段装车下沉至基础槽内,用液压压接法将相邻管段连接起来,然后拆下堵门,使各管段连接成一个完整的隧道。
地铁正在运行,
啊,突然他在地上高高的!
有时,地铁正在运行,嗯,突然他在地面上的高度!此处采用高架施工法。
预制节段梁片由架桥机依次拼接成高架桥。
地铁建设的三大关键节点
隧道、铁路、电力是地铁建设的三大关键节点
隧道完工后,应铺设轨道、电缆和通信设施。隧道、铁路、电力是地铁建设的三大关键节点。
基础设施完工
我们可以坐地铁吗?
既然基础设施已经建成,我们能坐地铁吗?
还没有!我们还需要装修车站、安装机电设备、系统联调、验收和试运行。
机电设备是各类机电设备的总称,为列车正常安全运行提供综合保障,方便旅客舒适乘坐地铁。
车辆段所在地
火车不能一直开动。他也需要休息和保养。我们要为他们建一个“家”仓库。车辆段是地铁车辆运营管理、停车、维修保养的场所。
地铁是如何安全、准时、快速和舒适地运行的?因为他有一个智能的地铁控制指挥中心。
控制指挥中心是“中枢”对列车运行、供电、车站设备运行、火灾报警、环境监测、票务管理、旅客服务等全过程进行调度、指挥和监控的中心。
继续做好地铁保护工作
从动工到通车,我们都要继续保护地铁,防止其他工程影响地铁。
保护区内的施工不得影响各系统安全地铁的正常运营,包括:
一
地下车站及隧道结构外侧50m以内;
二
地面及高架车站外30m以内及线路轨道结构外侧;
三
出入口结构边线外10m以内,风亭、变电所及其他附属建、构筑物;
四
轨道交通在100m范围内通过边界线外的江隧道结构。
漫长而艰苦的施工过程已经结束
当地铁列车呼啸而出
城市的流量开始脉动
所有这些都是未知的轨道交通建设者
用梦想和毅力创造
赞美他们!
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