地鐵是怎樣建成的？這是我見過最通俗易懂的科普

1、Word文檔 地鐵是怎樣建成的？這是我見過最通俗易懂的科普！ 越來越多的人選擇地鐵綠色出行 當我們享受著軌道交通帶來的便利的同時 想必不少小伙伴都想知道 它是如何建成的吧？ 能在地底，甚至地上高架橋上疾馳 地鐵的修建必定是一項特別浩大的工程 現(xiàn)在就一起探秘去吧 19世紀中葉，英國倫敦街頭交通堵塞嚴峻。一位名叫查爾斯.皮爾遜的律師想到火車跑得很快，怎樣讓火車跑進城市呢？一次，查爾斯看到墻角的老鼠洞里，一只老鼠在跑來跑去，他提出一個妙想：讓火車在地下跑起來！1863年，這個異想天開得以實現(xiàn)世界上第一條地鐵在倫敦誕生了！隨后，世界大城市紛紛建筑地鐵。這種速度快不堵車、環(huán)保又舒適的交通工具，深受大家寵

2、愛。 建設地鐵不簡單 那么，地鐵是怎樣建成的呢？ 建設地鐵可不是件簡潔的事情哦！地鐵是高密度、特大型、綜合性軌道交通運輸系統(tǒng)，涉及40多個技術(shù)專業(yè)，得花好幾年的時間才能建成哦。 地鐵線網(wǎng)，蜘蛛網(wǎng)一般的地鐵線路 在地鐵建筑之前，工程師首先要規(guī)劃列車行駛的線路。地鐵線路像蜘蛛網(wǎng)一樣四通八達，稱為地鐵線網(wǎng)。 地鐵線網(wǎng)規(guī)劃是在城市進展戰(zhàn)略、總體規(guī)劃、土地利用規(guī)劃的基礎上，依據(jù)客流猜測分析，充分考慮交通與城市進展之間的關系，選擇便利市民出行、能適應城市可持續(xù)進展的布局。 由于地鐵一般是建在地下，所以我們還要充分了解地下世界。地下一般是由很簡單的巖土構(gòu)成的。 工程地質(zhì)勘察，讓我們有了透視眼 可是我們沒有透

3、視眼，怎樣弄清晰地下的狀況呢？這時就要依靠工程地質(zhì)勘察了。 鉆孔取樣勘探 使用地質(zhì)鉆機在地表下鉆出深深的孔，然后用空心鉆頭將巖土樣帶出地面進行取樣分析。一般鉆孔間距為幾十米，遇到地下溶洞、孤石等簡單地質(zhì)，鉆孔間距縮減為幾米。 電法勘探 依據(jù)各類巖土電學性質(zhì)的差異來分析地質(zhì)狀況。 磁法勘探 通過觀測和分析由巖土的磁性差異所引起的磁特別，進行地質(zhì)討論。 聲波法勘探 通過在兩孔間放射聲波，然后依據(jù)不同巖土分界面上反射回來的聲波進行地質(zhì)分析。 列車行駛的路線確定了，那地鐵車站又要建在哪里呢？ 依據(jù)城市規(guī)劃，地鐵車站一般會選擇建在住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)等主要客流集散點，便利市民出行。同時考慮土地利用、與其它交通

4、方式換乘便捷、周邊環(huán)境條件等因素。 平安又經(jīng)濟的明挖法施工 正式開工前，要預備一塊滿意施工需求的場地。地鐵車站一般是從地面自上而下進行開挖，這就是平安又經(jīng)濟的明挖法施工。 開挖前，需要處理影響施工的建筑、綠化和管線等，還要增加臨時道路，以削減建設地鐵時對交通出行的影響。 A、綠化遷移 施工范圍內(nèi)的綠色植物，需要進行遷移，在施工完成后進行恢復。 B、交通疏解 為保障交通順暢，原道路進行拓寬或改道，形成新的道路，以保障車輛和行人正常通行。施工完成后再進行道路恢復。 C、房屋拆遷 為了保障施工和周邊平安，在工程施工影響范圍內(nèi)的建筑，需要愛護或拆遷。 D、管線遷改 城市地下埋藏了錯綜簡單的管線，如電力

5、、通信、燃氣、自來水管道等，在施工前需要進行愛護或遷改。 開頭建筑地鐵車站的外殼 有了施工場地后，我們開來了許多機器，預備施工啦！首先，我們來建筑地鐵車站的外殼，例如地下連續(xù)墻，愛護基坑與周邊平安。 Step1、成槽 使用成槽設備在基坑的周邊形成一段段深槽。 Step2、吊裝鋼筋籠 把一根根鋼筋綁扎成與深槽外形吻合的鋼筋籠，再通過起重機將它吊進深槽中。 Step3、灌注混凝土 在吊裝了鋼筋籠的槽內(nèi)，灌注混凝土，筑成一段鋼筋混凝土墻。 Step4、形成封閉的地下連續(xù)墻 將每一塊鋼筋混凝土墻連接起來，形成一個將基坑圍住的愛護墻，防止基坑坍塌，愛護周邊平安。 在深坑里面建筑地鐵車站 在連續(xù)墻完成后，

6、便開頭一邊開挖一邊支撐，形成一個巨大的方形深坑。我們就是在這個深坑里面建筑地鐵車站。 Step5、基坑開挖 在愛護墻圍合的空間內(nèi)進行土方開挖，基坑外形像一個大大的長方形盒子。 Step6、搭建支撐梁 每挖到肯定深度，就要在地下連續(xù)墻兩側(cè)之間架設支撐梁，愛護基坑平安。 Step7、基坑底部防水施工 在基坑底部鋪設防水卷材。 Step8、綁扎鋼筋網(wǎng) 綁扎車站主體結(jié)構(gòu)的鋼筋網(wǎng)。 地鐵車站雛形慢慢成型 在搭好的鋼筋網(wǎng)上灌注混凝土，這時地鐵車站的雛形慢慢成型了。 Step9、灌注混凝土 往安裝好模板的鋼筋網(wǎng)灌注混凝土，依次建筑底板、側(cè)墻、中板和頂板。 恢復管線和道路 車站主體建成后，就可以恢復管線和道路

7、了。 鋪蓋法施工 在交通疏解困難的道路上，為削減對交通的影響，有時會在地面上鋪一個大蓋板，作為臨時路面供車輛通行，底下進行施工，這就是鋪蓋法施工。 先在道路底下建筑中立柱及圍護結(jié)構(gòu)，在其上方搭建支撐梁，然后在支撐梁上鋪上蓋板，供車輛通行，在蓋板下方進行施工。鋪蓋法肯定程度兼顧了行車與施工，但會增加施工的難度。 礦山法暗挖施工 假如施工的場地四周有許多密集的樓房和道路，那該怎么辦呢？在地址條件允許的狀況下，我們可以實行礦山法暗挖施工。建一個小小的施工豎井，施工人員從豎井下去，像土拔鼠一樣在地下建筑車站或隧道。 礦山法暗挖施工時，要按挨次一小塊一小塊地挖，漸漸地挖出一個地下空間來。 當遇到富含地下

8、水的地層，無法保證支撐隧道壁的穩(wěn)定時，可選擇冷凍法施工。利用人工制冷技術(shù)使地層凍結(jié)，增加其強度和穩(wěn)定性后，再進行施工。一些地鐵車站、通道、區(qū)間就是通過礦山法暗挖施工來完成的。 地鐵的鉆洞神器稱之為盾構(gòu)機，它就像蚯蚓一般在地底下暢通無阻！ 地鐵隧道大部分用盾構(gòu)法施工修建 說完車站后，我們就開頭講隧道啦！這里要用到一種特別特別的機器，它的名字叫盾構(gòu)機。地鐵隧道大部分都是用這樣的盾構(gòu)法施工來修建的。 Step1 工人在管片廠將一片片盾構(gòu)管片預制好，再運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場 Step2 通過龍門吊，將管片吊入盾構(gòu)始發(fā)井 Step3 盾構(gòu)管片搬運車將管片運輸進隧道 Step4 盾構(gòu)機對管片進行拼裝，形成隧道 盾

9、構(gòu)機就像一條鋼鐵蚯蚓 盾構(gòu)機就像一條鋼鐵蚯蚓，它經(jīng)過的地方，一條長長的隧道就建成了。 A、掌握室 掌握盾構(gòu)機推力、速度、方向等掘進參數(shù)的操作室。 B、螺旋排土器 螺旋排土器將刀盤切削下來的泥土和石塊運輸?shù)狡魉蜋C，最終再由渣土車運出隧道。 C、管片組裝機 管片組裝機將盾構(gòu)管片依次進行拼裝，一般6片管片組成一圈隧道，管片的寬度常為1.5米。 鋼鐵蚯蚓在漆黑的地下前進不迷路 盾構(gòu)機在漆黑的地下掘進會迷路嗎？ 當然不會，先進的盾構(gòu)機安裝了高精度的測量系統(tǒng)，能夠動態(tài)顯示當前位置相對于隧道設計軸線的位置偏差，操作人員可準時調(diào)整掘進狀態(tài)，使盾構(gòu)機沿著正確的方向掘進。 盾構(gòu)機是只能前進不能后退的，它會挖到

10、下一個地鐵站或豎井，完成任務后吊出地面。 毀滅攔路虎-孤石和溶洞 當盾構(gòu)機在前進的過程中，常會消失兩大攔路虎孤石和地下溶洞，讓我們來看看軌道交通建筑者是如何毀滅它們的吧 隧道一般是兩邊高中間低 這樣有利于節(jié)能 出站的列車由于下坡而很快地提高速度，進站的列車借助于上坡來降低速度，這種建筑方法在運營時更加節(jié)能降耗。 風亭 地鐵車站與隧道需要進行通風，風亭就是地鐵與地面的換風口，始終保持通風狀態(tài)，風亭排出的氣體是無害的。 防淹門 當?shù)罔F隧道穿越江河或湖泊時，萬一遇到了水倒灌進隧道的險情，這時防淹門將緊急關閉，愛護地鐵平安。 排水泵 收集隧道內(nèi)的積水，排至市政管網(wǎng)。 攔路虎 孤石 盾構(gòu)機在地下挖掘時，

11、常常會冒出一些攔路虎。像孤石這種又大又硬的石頭，盾構(gòu)機的牙齒啃不動它，這時就要把它挖掉或炸碎。 Step1 施工人員從地面往下鉆孔，始終鉆到孤石處。 Step2 填進炸藥，將孤石炸碎。 怪獸大嘴 地下溶洞 還有更危急的狀況，就是遇到地下溶洞。溶洞就像怪獸大嘴，假如不妥當處理，盾構(gòu)機會跌入溶洞，造成嚴峻的事故。 Step1 施工人員鉆一條直達溶洞的孔。 Step2 在孔中灌注水泥漿，將溶洞填滿，盾構(gòu)機才能通過。 怎樣江底挖掘和愛護地面建筑？ 還有其他障礙！ 除了孤石和溶洞，地下還有各種各樣的障礙。 上軟下硬地層 當遇到上面脆弱、下面堅硬的地層時，由于受力不均，易造成刀盤損壞及地面塌方，需要謹慎推

12、動或提前處理。 花崗巖殘積土 這種地層遇水則變泥漿，可能帶來地表沉降，甚至塌方的風險，需提前進行降水處理。 煤層瓦斯 遇到地下煤層瓦斯，需當心檢測，有毒氣的話，須排出后方可施工。 愛護地面建筑同樣重要 盾構(gòu)施工時，除了要解決地下的難題，也要愛護地面上的建筑，如房屋、高架橋、鐵路等。 盾構(gòu)下穿高鐵 盾構(gòu)機在穿越高鐵時要求很高，為防止地面沉降而影響線路運輸，需對隧道上方地層進行加固。 樁基托換 地鐵隧道需要穿過房屋或高架的樁基時，要為建筑物建筑新的樁基。然后處理攔住盾構(gòu)路線的樁基，新的樁基形成新的受力體系，不影響建筑物的平安。 在鐵路的兩旁分別建筑兩個豎井。 在方案建筑的隧道上方，利用豎井對土體進

13、行預加固。 盾構(gòu)機穿過豎井和土體，完成下穿高鐵的施工。 地鐵隧道與市政道路合建過江 用沉管法 當?shù)罔F隧道與市政道路合建過江時，聰慧的工程師想出了另外一種工法沉管法。將岸上預制好的一節(jié)節(jié)隧道管段沉到江底進行拼裝，形成隧道。 Step1 先在船臺上或干塢中制作隧道管段，管段兩端用臨時封堵門密封。 Step2 將隧道管段拖運到隧道設計位置基槽上方。 Step3 往管段中加載，使其沉到基槽內(nèi)，并用水力壓接法將相鄰管段連接，然后拆除封堵門，使各節(jié)管段連通成為整體的隧道。 地鐵跑著跑著， 咦，突然就到地面高處了！ 有時候，地鐵跑著跑著，咦，突然就到地面高處了！這里采納了高架法施工。 由架橋機將預制好的一段

14、段梁片依次進行拼接，形成高架橋。 隧道、軌通、電通是地鐵建設的三個關鍵節(jié)點 隧道完工后，要鋪設軌道、電纜、通信等設施。隧道、軌通、電通是地鐵建設的三個關鍵節(jié)點。 基礎設施都建完啦 大家是不是就可以去坐地鐵了呢？ 基礎設施都建完啦，大家是不是就可以去坐地鐵了呢？ 還不行哦！我們還要裝修車站、安裝機電設備、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)、驗收和試運行。 機電設備是各種機械和電氣設備的總稱，為列車正常平安運行和乘客便利舒適搭乘地鐵供應綜合保障。 列車的家 車輛段 列車不能始終跑。它也是需要休息和養(yǎng)護的。我們要給它們建一個家車輛段。車輛段是對地鐵車輛進行運營管理、停放、修理及保養(yǎng)的場所。 那地鐵是如何做到平安、準點、快捷、舒適地運行呢？由于它有一個聰慧的大腦地鐵掌握指揮中心。 掌握指揮中心是對全線列車運行、電力供應、車站設備運行、防火報警、環(huán)境監(jiān)控、票務管理及乘客服務等，全程進行調(diào)度、指揮和監(jiān)控的中樞。 從開頭建筑始終到開通之后，我們還要持續(xù)不斷地進行地鐵愛護工作，防止其它工程建設影響地鐵。 愛護區(qū)內(nèi)施工不得影響地鐵各個系統(tǒng)平安正常運營，范圍包