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21世纪地下铁道施工方法及设备的选择

地下铁道以其速度快、点、安全、舒适、大、适量、低能耗和小污染的优点而闻名。可以说是21世纪公共交通的主要工具。中国是世界上最大的发展中国家,地下铁道起步较晚,但发展较快。除京、津、沪、穗、港约有150km地铁正在运营之外,京、津、沪、穗、青岛、南京、深圳、重庆、沈阳等城市已基本落实投资,并正在设计和施工中地铁和轻轨交通线达135.5km。按上海市最新修订的轨道交通网络,上海将建设562km轨道交通线,其中有11条地下铁道线约385km。21世纪地下铁道在我国的发展前景是十分广阔的。地下铁道工程是集土建、机械、电气、车辆、自动控制、通讯、环境控制等多个学科门类的复杂的系统工程,因此造价高、施工周期长、风险大、常使发展中国家望而却步,也制约了地铁的发展。开发新施工机具,采取先进的施工工艺,运用信息化科学化的管理模式,可以减少施工风险,降低工程造价,对于加快我国的地铁建设是有重要意义的。

1施工方案的确定

目前国内外常用地铁区间隧道施工方法如表1所示。对所列方法应依地质条件,环境要求,施工单位技术水平等因素进行正确选择。施工方案若选择得当可达到事半功倍的效果。这些方法可以单独选用,亦可相互结合变通使用。对21世纪深埋的区间隧道施工,应着眼于开发高性能盾构、顶管和凿岩机的施工方法。

2地质情况及工区安全影响因素

地铁车站施工方法如表2所示。优化选择正确的施工方法也应依据不同的地质情况,工作环境要求,并综合考虑工期进度及安全方面的矛盾因素。在城市建筑物密集地区修建地铁车站,盖挖法和逆作法应是首选的方法。

3地铁设备的利用

城市地铁交通技术设备是技术型密集产品,涉及到机械、电气(强电、弱点)、计算机、声学及光学等技术领域,与工业基础有密切联系。它主要包括机车车辆、空调系统、电气传动系统、计算机监控系统和诊断系统以及通信系统、消防报警系统和自动检票系统。所有这些设备应是可以用国产设备代替的,经过联合科技攻关可以开发的产品。因此,地铁设备应立足于国产化,这样可以节约造价,缩短工期,解决运营所需设备无后顾之忧。对于那些直接影响行车和设备系统安全的装备,如果国内暂时还不能满足要求,应该选择引进设备。设备安装工程的绝大部分都可以由国内建筑设备安装公司承担,特殊国外供应高新产品,需请外国公司安装调试。设备安装工程应和土建工程交叉施工,例如隧道推进到一定距离,可以开始轨道铺设、设备、供配电设备安装等工作,这样可以缩短建设工期。机电、信号控制等设备制造安装投资占地铁总投资的2/3以上,只有立足技术设备国产化,安装工程队伍国内化,才能大大降低地铁工程的造价,加速地铁工程的发展。

4地铁工程的特点

(1)通过优化对比分析,因地制宜选择隧道和车站的施工方法,可达到缩短工期,节约投资,事半功倍的效果;

(2)应着眼于开发适合我国国情21世纪的新的施工方法、施工工具和施工工艺,这将加快我国地铁工程的建设速度;

(3)立足地铁交通设备国产化,安装施工管理的科学化,实现地铁工程建设的持续的发展。