地鐵車站清潔設(shè)備研制-項(xiàng)目小結(jié)

上海地鐵車站清潔設(shè)備研制

主要研究單位：上海地鐵清潔工程有限公司

上海萬飛電機(jī)控制設(shè)備有限公司

主要研究人員：伏勝民、李超、錢華文、顧國(guó)榮、葉全征、余良正

一、研究背景及項(xiàng)目來源

（一）

項(xiàng)目背景

地鐵作為上海市服務(wù)行業(yè)的窗口單位，環(huán)境衛(wèi)生安全的重要性不言而喻。困擾著地鐵環(huán)境的因素主要由垃圾清運(yùn)、車站頂部清洗和車站環(huán)境空氣質(zhì)量組成。國(guó)內(nèi)的垃圾清運(yùn)設(shè)備體積大，占地面積廣，上海地鐵每通一條新線就要增加20個(gè)左右的車站，隨著客流大量地增加，生活垃圾也隨之迅速增多，給生活垃圾的運(yùn)輸帶來極大的負(fù)擔(dān)。地鐵清潔工程有限公司從地鐵運(yùn)營(yíng)以來，一直在為擦亮地鐵窗口而在努力著。地鐵車站立體環(huán)境的清潔工作幾年來一直是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，頂面的清潔由于施工的難度和各方面的原因，地鐵車站頂面的清潔工作沒有達(dá)到應(yīng)有的效果。而頂部小型清洗機(jī)國(guó)內(nèi)外目前均還沒有參考樣機(jī)，所以地鐵車站空調(diào)凈化節(jié)能裝置的現(xiàn)狀是設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，治標(biāo)不治本。本項(xiàng)目借鑒北京舉辦奧運(yùn)會(huì)的經(jīng)驗(yàn)和需要，以及外籍參與者和觀光者注重的公共環(huán)境和空氣質(zhì)量，準(zhǔn)備研制的空調(diào)凈化與節(jié)能裝置關(guān)鍵點(diǎn)是從源頭上隔斷污染空氣進(jìn)入通風(fēng)管道達(dá)到節(jié)能的目的。（二）

立項(xiàng)依據(jù)及必要性

近年來，上海城市軌道交通建設(shè)得到了高速發(fā)展，為上海2500萬市民帶來了出行的便捷。但是隨著人們出行頻率的大幅度增長(zhǎng)，地鐵各車站的生活垃圾也隨之增多，對(duì)于這些生活垃圾的運(yùn)輸管理要求也越來越高。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，到201*年底上海地鐵1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11線共計(jì)191個(gè)車站，每天產(chǎn)生約1719包垃圾（除節(jié)假日外的日平均包數(shù)），每包約10公斤，共計(jì)17190公斤的生活垃圾。而且車站生活垃圾的體積較大，基本以一次性塑料袋、紙盒、報(bào)紙等為主，且呈蓬松狀態(tài)。每包垃圾的體積是0.15立方（0.5×0.5×0.6=0.15立方）×1719包=257.9立方。由于是泡貨，現(xiàn)有車輛的容積為11立方（長(zhǎng)3.3×寬1.80×高1.85=10.989立方），共6輛車。每天每輛車需3.9個(gè)車次方能把這些垃圾從各個(gè)車站運(yùn)至梅隴基地的垃圾堆放場(chǎng)。由于地鐵的特殊性，這些工作只能在地鐵運(yùn)營(yíng)結(jié)束后方能進(jìn)行，而每日近17噸垃圾，每天來回行使近1000公里（每百公里耗油16公升），日耗油160公升，每月近4800公升能耗，在目前國(guó)際油高油價(jià)前提下，按目前7.5元的價(jià)格每月需支出3.6萬元，每年需43.2萬元油耗支出。

目前現(xiàn)有的垃圾壓縮設(shè)備均為垃圾收集場(chǎng)地使用的大型壓縮設(shè)備，機(jī)器使用占地面積大，不適合在上海地鐵車站內(nèi)使用。垃圾的輸送需在夜間地鐵運(yùn)營(yíng)結(jié)束后的幾個(gè)小時(shí)內(nèi)，利用地鐵清潔公司的有限車輛將當(dāng)日的垃圾運(yùn)完。鑒于上述情況，在車站縮小垃圾體積，提高地鐵車站生活垃圾運(yùn)輸能力迫在眉睫。

上海地鐵作為上海城市服務(wù)的窗口單位，營(yíng)造一個(gè)給舒適的乘車環(huán)境，是擺在上海地鐵人面前的一個(gè)嚴(yán)峻課題。怎樣提供一種環(huán)境衛(wèi)生，清洗方便，低碳節(jié)約的清洗工具是迫在眉睫的工作。傳統(tǒng)的清潔方式已經(jīng)跟不上日新月異的環(huán)境要求，地鐵車站穹頂部的清潔，一直地鐵清潔的一個(gè)難題。地鐵車站的頂部清潔工作長(zhǎng)期以來依靠人工+抹布的方式來進(jìn)行，耗時(shí),耗力。車站頂部的結(jié)構(gòu)不但結(jié)構(gòu)多樣，高度又高，傳統(tǒng)的清洗方式危險(xiǎn)性大。我們考察了多個(gè)地鐵站的頂部結(jié)構(gòu)（見圖），其構(gòu)造形式多樣，有條狀形、方形、開放式、封閉式等，且?guī)缀纬叽绱笮〔灰弧＿@給地鐵車站的頂部清洗帶來了困難，急需一種較為方便的洗潔設(shè)備加以輔助。

二、主要研究?jī)?nèi)容

（一）

完成情況

本研究項(xiàng)目根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)與當(dāng)今形勢(shì)，針對(duì)上海軌道交通車站目前清運(yùn)與清潔現(xiàn)狀，主要重點(diǎn)解決以下兩方面的問題：

1）研制適用于地鐵車站靈活簡(jiǎn)便的機(jī)械裝置，將垃圾進(jìn)行壓縮，，緩解目前地鐵清潔工程公司運(yùn)送垃圾的運(yùn)輸壓力，提高運(yùn)力，節(jié)約能源，控制廢氣排放。

2）針對(duì)目前地鐵車站實(shí)際的情況，研制車站頂部清潔機(jī)，對(duì)地鐵車站頂面的灰塵進(jìn)行有效的清掃吸除，保證地鐵車站立體環(huán)境的清潔質(zhì)量，創(chuàng)造空氣衛(wèi)生達(dá)標(biāo)的地鐵車站環(huán)境。

地鐵車站垃圾壓縮裝置的研制于201*年10月正式啟動(dòng)。首先開展的是對(duì)地鐵車站垃圾收集、堆放的調(diào)查，提出初步的垃圾壓縮設(shè)想，并進(jìn)行相應(yīng)的模擬研究，壓縮試驗(yàn)；201*年10月，開展前期方案設(shè)計(jì)制造；201*年12月，對(duì)前期方案制造的產(chǎn)品進(jìn)行了試用及評(píng)審，提出了一些改進(jìn)建議；201*年2月開始車站垃圾壓縮裝置的設(shè)計(jì)工作；201*年5月開始制造，至201*年11月完工；201*年11月經(jīng)試用達(dá)到了預(yù)定的效果。

地鐵車站頂部清潔裝置的研制于201*年8月正式啟動(dòng)。首先對(duì)地鐵車站不同頂部構(gòu)造進(jìn)行了分類調(diào)研，提出初步清洗設(shè)備的設(shè)想，并進(jìn)行相應(yīng)的模擬研究以及清洗試驗(yàn)；201*年8月開展前期方案設(shè)計(jì)制造；201*年9月對(duì)前期方案制造的產(chǎn)品進(jìn)行試用及評(píng)審，提出了一些改進(jìn)建議；201*年11月開始車站頂部清潔裝置的設(shè)計(jì)工作；201*年4月開始制造，至201*年11月完工；201*年11月經(jīng)試用達(dá)到了預(yù)定的效果。（二）

關(guān)鍵技術(shù)

垃圾壓縮裝置研制的關(guān)鍵技術(shù)為其“壓縮動(dòng)力及傳遞機(jī)構(gòu)”，該項(xiàng)技術(shù)的合理選定，是垃圾壓縮裝置成功的關(guān)鍵。經(jīng)比較，采用液壓油缸直接驅(qū)動(dòng)壓縮板的方案較符合上海地鐵的實(shí)際情況。

車站頂部清潔裝置研制的關(guān)鍵技術(shù)主要有：1）為減輕清洗裝置的重量，采用小車平臺(tái)的操作方式，降低有效操作高度，減輕清洗工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；2）采用軟軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)刷子旋轉(zhuǎn)，并將軟軸合理地穿入吸塵管內(nèi)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上有所創(chuàng)新，取得較好的效果。（三）

技術(shù)難點(diǎn)

本項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容的技術(shù)難點(diǎn)主要包括：

（1）垃圾壓縮機(jī)體積要小，造價(jià)要低（該設(shè)備體積只有立式冰箱大小，專業(yè)廠家生產(chǎn)的壓縮設(shè)備價(jià)格高、體積大，不適合在地鐵車站使用）。每個(gè)車站線路長(zhǎng)，分布廣，運(yùn)輸時(shí)間受限制，運(yùn)輸車輛少，每天產(chǎn)生垃圾的數(shù)量不等，配置好壓縮設(shè)備的極限參數(shù)。

（2）各車站頂部構(gòu)造多樣，尺寸大小不一，給設(shè)計(jì)帶來了一定程度上的困難。（四）

創(chuàng)新點(diǎn)

1、垃圾壓縮機(jī)

目前市場(chǎng)現(xiàn)有的垃圾壓縮機(jī)械大部分為液壓式結(jié)構(gòu)，地鐵車站垃圾壓縮裝置用液壓作為壓縮動(dòng)力,由油缸直接帶動(dòng)壓縮板,采用上下結(jié)構(gòu),垃圾由投入口投入，外殼采用不銹鋼材料,以防腐蝕；裝置用微電腦控制,裝有漏電保護(hù)開關(guān),并設(shè)置多種保護(hù)措施確保安全使用。

目前國(guó)內(nèi)大部分垃圾壓縮裝置為大型的垃圾堆場(chǎng)使用,體積大、占地面積大，不適合地鐵車站使用。而國(guó)外亦很少有類似的產(chǎn)品和資料。綜合上海地鐵生活垃圾的分布情況，成分構(gòu)成和各車站垃圾產(chǎn)生的數(shù)量，目前運(yùn)輸能力及管理人員的組成等因素，該裝置在國(guó)內(nèi)有其一定的獨(dú)特性。

2、頂部清洗機(jī)

地鐵車站頂部清潔裝置針對(duì)不同的地鐵頂部構(gòu)造,提供不同的刷頭方案來滿足對(duì)頂面灰塵的清洗，解決了地鐵車站頂面灰塵的清洗問題,擺脫了傳統(tǒng)的清洗方式不能有效清洗的難題。該裝置在使用后,各種特殊構(gòu)造頂面的清洗起到了相當(dāng)?shù)淖饔?亦提高了勞動(dòng)效率,減輕了清洗工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

目前國(guó)內(nèi)外的吸塵設(shè)備一般都靠人工去塵后再將灰塵吸走.本裝置采用主動(dòng)去塵和吸塵合二為一的裝置,在進(jìn)口設(shè)備上及有關(guān)資料上未曾出現(xiàn)，在國(guó)內(nèi)清洗設(shè)備應(yīng)屬首次采用；本裝置中使刷頭的旋轉(zhuǎn)的軟軸直接穿于吸塵管內(nèi),經(jīng)過一定的結(jié)構(gòu)連接,使吸塵和刷頭旋轉(zhuǎn)為一體，在結(jié)構(gòu)上有一定的先進(jìn)性及獨(dú)特性。

三、主要研究成果

（1）主要完成了對(duì)垃圾壓縮裝置及車站頂部清潔裝置的研制工作。

研究的垃圾壓縮裝置，基本達(dá)到了項(xiàng)目任務(wù)書所制定的技術(shù)要求：1）采用微電腦控制的機(jī)電一體化設(shè)備,外形尺寸:580x560x1790mm,重量約100公斤；2）采用不銹鋼材料,具有坑腐蝕性,外觀美觀耐用；3）工作電源為單相220V,并裝有漏電保護(hù)等安全裝置；4）帶有紫外光消毒功能；5）大部分垃圾壓縮比大于5:1，最大壓縮力:1000公斤。

研究的車站頂部清潔裝置，總體上達(dá)到了項(xiàng)目任務(wù)書中所提的技術(shù)指標(biāo)要求：1）采用清洗吸塵一體化結(jié)構(gòu),一次完成清洗及吸塵；2）借用專用的清洗平臺(tái)能清洗高度在4.5米以下的頂面；3）工作電源為單相220V；4）帶有多種清洗刷頭,以適應(yīng)不同的頂面構(gòu)造；5）清洗平面拆裝方便,便于搬動(dòng)。并滿足了其裝置設(shè)備需確保安全的要求。

（2）這兩項(xiàng)研究成果在1號(hào)線蓮花路站進(jìn)行了試點(diǎn)應(yīng)用。研制的垃圾壓縮裝置外形尺寸長(zhǎng)60公分，寬60公分，高180公分，壓縮后的垃圾體積為長(zhǎng)40公分，寬30公分，高30公分，重量在15公斤左右，便于搬運(yùn)工搬運(yùn)，垃圾體積壓縮后能提高運(yùn)能，節(jié)約能源，減少燃油支出與廢氣排放。

研制的車站頂部清潔裝置，組件外形尺寸長(zhǎng)30公分寬40公分高60公分（二組），清掃機(jī)由傳動(dòng)系統(tǒng)（36V安全電源,以此確保設(shè)備的安全系數(shù)），清掃機(jī)升降部分、清掃機(jī)變向部分等三個(gè)部分組成。一人就可操作，配上不同的清潔劑，能去除塵埃、油漬、重污垢等。兩者均有非常明顯的應(yīng)用效果。

（3）形成《上海地鐵車站清潔設(shè)備研制報(bào)告》（主要包括設(shè)計(jì)原理、參照資料、試驗(yàn)數(shù)據(jù)、應(yīng)用效果等方面內(nèi)容）。

（4）形成《垃圾壓縮裝置操作手冊(cè)》與《車站頂部清潔裝置使用操作手冊(cè)》（主要包括操作步驟、注意事項(xiàng)、安全手冊(cè)、維護(hù)保養(yǎng)等方面內(nèi)容）。

四、應(yīng)用前景與效益預(yù)測(cè)

垃圾壓縮裝置以五比一的壓縮比估計(jì)可提高四倍運(yùn)輸能力，每月減少燃油3600公升，約合2.7萬元（2.7×12月=32.4萬元），一年節(jié)約32.4萬元，也減少了廢氣排污。減少人力年成本50%，約5.4萬元。減少車輛的折舊，延長(zhǎng)車輛的使用年限等。

隨著地鐵車站的增多，對(duì)垃圾運(yùn)輸?shù)膲毫υ絹碓酱�。地鐵車站垃圾壓縮裝置的應(yīng)用可緩解一些運(yùn)能壓力。同時(shí)可先考慮在離市區(qū)較遠(yuǎn)且人流量較少的車站使用，垃圾經(jīng)壓縮消毒后密封存放，幾天運(yùn)一次，可節(jié)省較大運(yùn)能，減少碳排放。

車站頂部清洗機(jī)可減少50%勞動(dòng)力成本，提高工作效率。該成果除地鐵車站可使用外，還適合各超市、餐飲、商場(chǎng)、居民小區(qū)等公共場(chǎng)所都能廣泛運(yùn)用，前景可觀。地鐵車站頂部清潔裝置能對(duì)車站頂部多種構(gòu)造頂面灰塵進(jìn)行清洗，有一定的使用價(jià)值。但其還需在目常使用中摸索各種清洗方式,加以總結(jié)以便日后推廣應(yīng)用。

擴(kuò)展閱讀：淺談地鐵車站施工方法

成績(jī)

淺談地鐵車站施工方法

摘要：地鐵車站施工方法主要分為明挖法、新奧法和盾構(gòu)法。主要介紹了國(guó)內(nèi)外地鐵車站的施工方法，重點(diǎn)闡述了修建地鐵車站各施工方法的原理、施工流程、優(yōu)缺點(diǎn)和適用的車站形式。

關(guān)鍵詞：地鐵車站；施工方法；施工流程；優(yōu)缺點(diǎn)

地鐵車站是城市軌道交通路網(wǎng)中一種重要的建筑物，它是供旅客乘降，換乘和候車的場(chǎng)所，應(yīng)保證旅客使用方便，安全，迅速地進(jìn)出車站，并有良好的通風(fēng)，照明，衛(wèi)生，防火設(shè)備等，給旅客提供舒適，清潔的環(huán)境。其施工方法主要分為明挖法、新奧法和盾構(gòu)法。本文介紹了國(guó)內(nèi)外地鐵車站的施工方法，重點(diǎn)闡述了修建地鐵車站各施工方法的原理、施工流程、優(yōu)缺點(diǎn)和適用的車站形式。

1明挖法與蓋挖法

1.1明挖法

明挖法是各國(guó)地下鐵道施工的首選方法，在地面交通和環(huán)境允許的地方通常采用明挖法施工，明挖法具有施工作業(yè)面多、速度快、工期短、易保證工程質(zhì)量和工程造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，但因?qū)Τ鞘猩�活干擾大，應(yīng)用受到各種因素的限制，尤其是當(dāng)?shù)孛娼煌ê铜h(huán)境不允許時(shí)，只能采用蓋挖法或新奧法。明挖法適用于淺埋車站、有寬闊的施工場(chǎng)地，可修建的空間比較大，如帶有換乘站、地下商場(chǎng)、休息和娛樂場(chǎng)所及停車庫(kù)等的地下綜合體車站，如上海地鐵徐家匯站。

明挖法的關(guān)鍵工序是：降低地下水位，邊坡支護(hù)，土方開挖，結(jié)構(gòu)施工及防水工程等。其中邊坡支護(hù)是確保安全施工的關(guān)鍵技術(shù)。主要有：

(1)放坡開挖技術(shù)

適用于地面開闊和地下地質(zhì)條件較好的情況。基坑應(yīng)自上而下分層、分段依次開挖，隨挖隨刷邊坡，必要時(shí)采用水泥粘土護(hù)坡。

(2)型鋼支護(hù)技術(shù)

一般使用單排工字鋼或鋼板樁，基坑較深時(shí)可采用雙排樁，由拉桿或連梁連結(jié)共同受，也可采用多層鋼橫撐支護(hù)或單層、多層錨桿與型鋼共同形成支護(hù)結(jié)構(gòu)。

(3)連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)

一般采用鋼絲繩和液壓抓斗成槽，也可采用多頭鉆和切削輪式設(shè)備成槽。連續(xù)墻不僅能承受較大載荷，同時(shí)具有隔水效果，適用于軟土和松散含水地層。

(4)混凝土灌注樁支護(hù)技術(shù)

一般有人工挖孔或機(jī)械鉆孔兩種方式。鉆孔中灌注普通混凝土和水下混凝土成樁。支護(hù)可采用

雙排樁加混凝土連梁，還可用樁加橫撐或錨桿形成受力體系

(5)土釘墻支護(hù)技術(shù)

在原位土體中用機(jī)械鉆孔或洛陽(yáng)鏟人工成孔，加入較密間距排列的鋼筋或鋼管，外注水泥砂漿或注漿，并噴射混凝土，使土體、鋼筋、噴射混凝土板面結(jié)合成土釘支護(hù)體系。

(6)錨桿(索)支護(hù)技術(shù)

在孔內(nèi)放入鋼筋或鋼索后注漿，達(dá)到強(qiáng)度后與樁墻進(jìn)行拉錨，并加預(yù)應(yīng)力錨固后共同受力，適用于高邊坡及受載大的場(chǎng)所。

(7)混凝土和鋼結(jié)構(gòu)支撐支護(hù)方法

依據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算在不同開挖位置上灌注混凝土內(nèi)支撐體系和安裝鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐體系，與灌注樁或連續(xù)墻形成一個(gè)框架支護(hù)體系，承受側(cè)向土壓力，內(nèi)支撐體系在做結(jié)構(gòu)時(shí)要拆除。適用于高層建筑物密集區(qū)和軟弱淤泥地層。

1.2蓋挖法

蓋挖法是利用圍護(hù)結(jié)構(gòu)和支撐體系，在較繁忙交通路段利用結(jié)構(gòu)頂板或臨時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)施維持路而交通，在其下進(jìn)行車站施工工法。根據(jù)工程實(shí)際情況具體可分為以下幾種方法：(1)蓋挖順作法

蓋挖順作法是在地表作業(yè)完成擋土結(jié)構(gòu)后，以定型的預(yù)制標(biāo)準(zhǔn)覆蕭結(jié)構(gòu)（包括縱、橫梁和路面板）置于擋土結(jié)構(gòu)上維持交通，往下反復(fù)進(jìn)行開挖和加設(shè)橫撐，直至設(shè)計(jì)標(biāo)高。依序由下而上，施工主體結(jié)構(gòu)和防水措施，回填土并恢復(fù)管線路或埋設(shè)新的管線路。最后，視需要拆除擋上結(jié)構(gòu)外露部分并恢復(fù)道路。

在道路交通不能長(zhǎng)期中斷的情況下修建車站主體時(shí)，可考慮采用蓋挖順作法。(2)蓋挖逆作法

蓋挖逆作法是先在地表面向下做基坑的維護(hù)結(jié)構(gòu)和中間樁柱，和蓋挖順作法一樣，基坑維護(hù)結(jié)構(gòu)多采用地下連續(xù)墻或帷幕樁，中間支撐多利用主體結(jié)構(gòu)本身的中間立柱以降低工程造價(jià)。隨后即可開挖表層土體至主體結(jié)構(gòu)頂板地面標(biāo)高，利用未開挖的土體作為土模澆筑頂板。頂板可以作為一道強(qiáng)有力的橫撐，以防止維護(hù)結(jié)構(gòu)向基坑內(nèi)變形，待回填土后將道路復(fù)原，恢復(fù)交通。以后的工作都是在頂板覆蓋下進(jìn)行，即自上而下逐層開挖并建造主體結(jié)構(gòu)直至底板。如果開挖面積較大、覆土較淺、周圍沿線建筑物過于靠近，為盡量防止因開挖基坑而引起臨近建筑物的沉陷，或需及早恢復(fù)路面交通，但又缺乏定型覆蓋結(jié)構(gòu)，常采用蓋挖逆作法施工。工程實(shí)例：南京地鐵南北線一期工程的區(qū)間隧道在地質(zhì)條件和周圍環(huán)境允許的情況下，以造價(jià)、工期、安全為目標(biāo)，經(jīng)過分析、比較，選擇了全線區(qū)間施工方法。其中，三山街站，位于秦淮河古河道部位，位于粉土、粉細(xì)砂、淤泥質(zhì)粘土土層中。因?yàn)槭堑?個(gè)車站，又位于十字路口，因此采用地下連續(xù)墻作圍護(hù)結(jié)構(gòu)。除人口結(jié)構(gòu)采用順作法外，其余均為蓋挖逆作法。(3)蓋挖半逆作法

蓋挖半逆作法與逆作法的區(qū)別僅在于頂板完成及恢復(fù)路面后，向下挖土至設(shè)計(jì)標(biāo)高后先澆筑底板，再依次向上逐層澆筑側(cè)墻、樓板。在半逆作法施工中，一般都必須設(shè)置橫撐并施加預(yù)應(yīng)力。

2暗挖法

2.1新奧法

新奧法(NATM，為NewAustrianTunnellingMethod的縮寫)也是通常所說的礦山法，新奧法是當(dāng)代隧道施工設(shè)計(jì)應(yīng)用最廣泛的方法。其施工思路是在監(jiān)控量測(cè)的基礎(chǔ)上，及時(shí)更改噴射混凝土的厚度，錨桿、鋼支持和鋼絲網(wǎng)的參數(shù)以及二次襯砌等支護(hù)措施，來保持開挖洞室的穩(wěn)定，從而保證施工的安全。當(dāng)?shù)孛娼煌ê铜h(huán)境不允許時(shí)，世界上各國(guó)常采用這種施工方法，如日本采用新奧法修建的東葉高速線北習(xí)志野站，為三拱兩柱單層式結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)地面的影響小、造價(jià)低，適用于堅(jiān)硬巖土介質(zhì)、底下水位底，但是進(jìn)度慢、勞動(dòng)強(qiáng)度大和風(fēng)險(xiǎn)也大。

新奧法施工對(duì)大斷面的開挖有側(cè)壁導(dǎo)坑、臺(tái)階和CRD等，其施工流程為：放線→鉆孔、裝藥和放炮→通風(fēng)除塵后出渣→打錨桿、鋼拱架支撐和掛鋼筋網(wǎng)→施工噴射混凝土初期支護(hù)→最后修建模筑混凝土二次襯砌。用到的輔助工法有降水、大小導(dǎo)管、注漿和采取必要的監(jiān)控量測(cè)措施。

2.2淺埋暗挖法

淺埋暗挖法是按照“新奧法”原理進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，以加固、處理軟弱地層為前提，采用足夠剛性的復(fù)合襯砌(由初期支護(hù)和二次襯砌及中間防水層所組成)為基本支護(hù)結(jié)構(gòu)的一種用于軟土地層近地表隧道的暗挖施工方法，它以施工監(jiān)測(cè)為手段，指導(dǎo)設(shè)計(jì)與施工，保證施工安全，控制地表沉降。淺埋暗挖法的施工原則是：管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)。與明挖法相比，淺埋暗挖法的最大優(yōu)點(diǎn)是避免了大量拆遷、改建工作，減少了對(duì)周圍環(huán)境的粉塵污染和噪聲影響，對(duì)城市交通的干擾小。盾構(gòu)法雖然也具有上述同樣優(yōu)點(diǎn)，但盾構(gòu)法不能適應(yīng)隧道斷面變化，而且當(dāng)盾構(gòu)開挖的隧道不是足夠長(zhǎng)時(shí)，盾構(gòu)法的經(jīng)濟(jì)性不明顯。選用淺埋暗挖法應(yīng)考慮的基本適用條件有：不允許帶水作業(yè)和要求開挖面具有一定的自立性和穩(wěn)定性，而且是淺埋地鐵車站。缺點(diǎn)是地下作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)大、機(jī)械化程度低。

淺埋暗挖法對(duì)土體的加固和對(duì)水的處理方法有凍結(jié)法、注漿、深層攪拌和管棚等。對(duì)于斷面較大的隧道，考慮分部開挖、分部支護(hù)和封閉成環(huán)的需要，選擇中隔壁法(CD法)、交叉隔壁法（CRD法)和側(cè)壁導(dǎo)坑法(眼鏡法)等。淺埋暗挖法常用的初期支護(hù)形式是鋼筋格柵、鋼筋網(wǎng)和噴混凝土。地表位移、拱頂下沉、隧道周邊收斂等量測(cè)項(xiàng)目常被選為監(jiān)控量測(cè)的必測(cè)項(xiàng)目，而土壓力、土體位移、支護(hù)應(yīng)力等可作為選測(cè)項(xiàng)目。

2.3暗挖與蓋挖相結(jié)合的施工方法

暗挖與蓋挖相結(jié)合的施工方法是一種新技術(shù)，是我國(guó)在使用暗挖法和蓋挖法施工的基礎(chǔ)上，經(jīng)過研究總結(jié)而提出的具有蓋挖法和暗挖法各自優(yōu)點(diǎn)的一種新的施工方法。其關(guān)鍵是將地鐵車站視為由樁、梁和拱組成的地下結(jié)構(gòu)，如北京天安門西站。天安門西站的具體施工流程為：導(dǎo)洞開挖、支

護(hù)→樁孔、柱孔開挖及護(hù)壁→條形基礎(chǔ)施工→樁、柱.吊裝及灌注混凝土→樁、柱頂梁施工→三跨頂拱初期支護(hù)施工→花邊墻施工→三跨頂拱二次襯砌施工→站廳層施工→站臺(tái)層施工→站臺(tái)板施工→建筑裝修及設(shè)備安裝。

2.4暗挖新技術(shù)

暗挖法也有了新的進(jìn)展，主要有預(yù)制塊法、預(yù)切槽法和氣壓法。預(yù)制塊法是把盾構(gòu)管片的安裝技術(shù)和暗挖技術(shù)融合在一起的一項(xiàng)新技術(shù)，先做兩側(cè)導(dǎo)洞及側(cè)墻，然后注漿開挖并放置鋼拱架、噴射混凝土、安裝預(yù)制塊、在背后注漿，跨度已達(dá)18m以上，該技術(shù)在法國(guó)已大量應(yīng)用。預(yù)切糟法是按照結(jié)構(gòu)尺寸制造一個(gè)臺(tái)架，裝有特制鏈條鋸沿拱圈方向把地層切成一個(gè)高10-35cm，深4-5rn的糟縫，然后放置鋼筋網(wǎng)并噴射混凝土，形成鋼筋混凝土拱，在其保護(hù)下開挖施工，效果很好，在法國(guó)、意人利等國(guó)家已開始應(yīng)用。氣壓暗挖法是采用氣壓條件下的新奧法施工，因采用氣壓較低，一般對(duì)人體健康沒有影響。壓縮空氣不僅可排除隧道中的地下水，還可減少地面沉降，防止地面結(jié)構(gòu)損壞，減少加壓隧道一次襯砌的荷載，對(duì)開挖面有支護(hù)作用，降低成本，對(duì)降低施工中的粉塵有顯著作用，這種辦法已在奧地利、德國(guó)、英國(guó)、日本等國(guó)家應(yīng)用。

3盾構(gòu)綜合法修建地鐵車站

國(guó)外已經(jīng)采用了配合盾構(gòu)法修建地鐵車站的施工方法，這種施工方法可一次采用盾構(gòu)法將區(qū)間隧道和過站隧道貫通，再在盾構(gòu)隧道的基礎(chǔ)上擴(kuò)挖而形成地鐵車站；或直接利用大直徑盾構(gòu)機(jī)或連體盾構(gòu)機(jī)修建地鐵車站。配合盾構(gòu)法修建地鐵車站的優(yōu)點(diǎn)是可充分有效地利用盾構(gòu)設(shè)備，達(dá)到進(jìn)一步提高地鐵工程的建設(shè)質(zhì)量、縮短建設(shè)周期，從總體上較大幅度地降低工程造價(jià)的目的，從而使得盾構(gòu)法在城市地鐵工程中得到了人規(guī)模的采用；同時(shí)不影響地面交通和中斷地下生命線(上下水道、電線和電話線管道以及天然氣管道等等)，且施工安全、機(jī)械化程度高。這種施工方法適用于市區(qū)深理車站和線路交匯處換乘下層站等。但是，其施工所使用的機(jī)械復(fù)雜，安裝操作難度人。國(guó)外盾構(gòu)綜合法修建地鐵車站有以下五種形式。

3.1擴(kuò)挖區(qū)間盾構(gòu)隧道修建

此方法直接在兩條單線區(qū)間盾構(gòu)隧道的基礎(chǔ)上，擴(kuò)挖形成車站。得到實(shí)際應(yīng)用的有兩種方法：一種是托梁法，一種是半盾構(gòu)法。此人類方法已有較多工程實(shí)例，但多用于單層島式站臺(tái)，且單線區(qū)間盾構(gòu)隧道的建筑界限還應(yīng)滿足車站的使用要求。

3.1.1托梁法

此方法采用兩臺(tái)單線盾構(gòu)，并行施工修建兩條單線區(qū)間隧適，而后修建兩側(cè)立柱，從兩側(cè)立柱頂部向區(qū)間隧道間的地層中壓入托梁，在托梁的支撐下進(jìn)行上部土體的開挖和管片的拆除，立模現(xiàn)澆車站頂部結(jié)構(gòu)，然后開挖下部土體和管片的拆除并施做下部結(jié)構(gòu)，日本東京地鐵7號(hào)線(南北線)的水田盯站即采用該法修建的。3.1.2半盾構(gòu)法

與托梁法一樣，用兩臺(tái)盾構(gòu)并行并行施工修建兩條單線區(qū)間隧道，而后修建兩側(cè)立柱，再用半

盾構(gòu)修筑車站頂部結(jié)構(gòu)，最后進(jìn)行管片的拆除和開挖下部土體并施做下部結(jié)構(gòu)。

3.2建成兩條或三條平行隧道

(1)建成三條平行隧道。用直徑為9-10m的盾構(gòu)建成三條平行隧道，在中間隧道與兩側(cè)隧道間修建聯(lián)絡(luò)通適形成地鐵車站。該法適用于修建站臺(tái)較寬的島式車站，在前蘇聯(lián)深理地鐵中應(yīng)用較多，如基輔地鐵車站。

(2)建成兩條平行隧道。日本近期投入技術(shù)研究力量，成功開發(fā)出了采用圓周盾構(gòu)方式將小直徑的區(qū)間盾構(gòu)隧道擴(kuò)大為大直徑的方法，為在區(qū)間隧道采用盾構(gòu)法，但在車站受凈空限制而不便擴(kuò)建為車站結(jié)構(gòu)的情況提供了可能途徑。

英國(guó)直接用7rn左右的盾構(gòu)機(jī)修建兩條平行隧道，形成側(cè)式站臺(tái)車站，缺點(diǎn)為修建車站的盾構(gòu)機(jī)不能采用修建區(qū)間的盾構(gòu)機(jī)，如果都用大直徑盾構(gòu)機(jī)修建區(qū)間和車站的話，造成不必要的浪費(fèi)，當(dāng)然也可修建少量的聯(lián)絡(luò)通適，滿足車站工作人員和乘客的通行。

3.3固定式或分離式連體盾構(gòu)機(jī)直接修建

日本在采用兩連盾構(gòu)機(jī)修建區(qū)間隧道成功后，繼而又開發(fā)了采用固定式或可分離式連體盾構(gòu)機(jī)直接修建車站的方法。這此方法越來越多地應(yīng)用到工程中，取得了良好的效果，但多為單層車站。日本還有采用此法修建雙層地鐵車站的計(jì)劃。如都營(yíng)地鐵12號(hào)線飯?zhí)飿蛘�，就是采用固定式三連體盾構(gòu)機(jī)修建的，該站為單層島式站臺(tái)車站。

3.4修建拱形結(jié)構(gòu)

此方法為先修建兩個(gè)小型盾構(gòu)并充填混凝土，以此作為拱座基礎(chǔ)，再修建上部單拱結(jié)構(gòu)形成車站，此方法在俄羅斯較多使用，且已在雙層車站中使用。如圣彼得堡地鐵三拱墻柱式車站，先用盾構(gòu)貫通區(qū)間隧道，修建兩側(cè)的立柱(實(shí)際上為連續(xù)開洞的隔墻，在墻上裝有自動(dòng)控制的門，列車到站時(shí)會(huì)自動(dòng)開啟)，再暗挖站臺(tái)隧道上部土體，修建拱部結(jié)構(gòu)，最后開挖下部土體并修建仰拱結(jié)構(gòu)。在修建上部拱式結(jié)構(gòu)時(shí)，可結(jié)合輔助工法采用礦山法開挖(如加固上層后開挖或機(jī)械開槽形成上部拱式結(jié)構(gòu)后開挖等)、也可直接采用若干小型盾構(gòu)修筑上部拱式結(jié)構(gòu)體后，在上部結(jié)構(gòu)保護(hù)下開挖。

3.5復(fù)式微型盾構(gòu)修建

這是一種正在發(fā)展中的方法，其思路是采用小型或微型盾構(gòu)設(shè)備，先修筑車站結(jié)構(gòu)體，而后開挖內(nèi)部土體，可修建人型地鐵車站。其形式有多種，按盾構(gòu)機(jī)刀盤的切削方向，可建成弧型或矩形車站結(jié)構(gòu)體。此法不用大型盾構(gòu)設(shè)備，安全可靠、可在極其軟弱的地層條件下修建大型車站結(jié)構(gòu)，但尚需進(jìn)一步完善小型盾構(gòu)設(shè)備。

4結(jié)束語(yǔ)

明挖法仍然是首選的施工方法，但是應(yīng)該開發(fā)深基坑圍護(hù)技術(shù)和地面變形監(jiān)控技術(shù)，以便明挖法在地鐵車站的施工中得到更廣的應(yīng)用。蓋挖法應(yīng)是修建車站的主要方法，在世界上蓋挖法修建車站占有很大比例，要建立合理的施工組織網(wǎng)絡(luò)來疏導(dǎo)交通，降低對(duì)地面交通的影響，以及開發(fā)小型

地下靈活的開挖機(jī)械等，來提高施工質(zhì)量和縮短工期。暗挖法將有很大發(fā)展，在繁華市區(qū)，不中斷交通，減少了對(duì)城市環(huán)境的影響，且具有靈活、安全的特點(diǎn)，有廣泛的應(yīng)用前景，但是應(yīng)開發(fā)多臂鉆孔臺(tái)車、光面爆破、素噴混凝土和數(shù)據(jù)反饋指導(dǎo)施工和支護(hù)參數(shù)的選擇的新技術(shù)。配合盾構(gòu)法修建地鐵車站的施工技術(shù)應(yīng)該得到發(fā)展，可充分有效地利用盾構(gòu)設(shè)備，提高建設(shè)質(zhì)量、縮短建設(shè)周期，從總體上降低工程造價(jià)，同時(shí)不影響地面交通和中斷地下生命線，且機(jī)械化水平高；應(yīng)開發(fā)多心圓和異型盾構(gòu)機(jī)以及新的支護(hù)材料和施工技術(shù)。不斷提高機(jī)械化水平、提高施工速度，目前除明挖法采用機(jī)械化施工外，蓋挖、暗挖施工，大部分采用人工施工，雖然成本較低，但施工速度慢。我國(guó)應(yīng)創(chuàng)造條件發(fā)展適用的施工機(jī)械，不斷提高施工機(jī)械化水平，才能不斷加快施工進(jìn)度。參考文獻(xiàn):

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