揭秘福州地铁隧道施工 “地下城”抢先看

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记者探访地铁白湖亭站隧道

9月20日，福州地铁一号线首台盾构机“海峡一号”从白湖亭站正式开始推进，如今一个多月过去，地铁白湖亭站隧道已经挖掘了122.4米。

接下来的一周时间，盾构机将暂停掘进，施工方则开始着手拆除为前期掘进提供推动力的负环管片。负环管片拆除后，盾构机每天的掘进速度将从7米提高到12米左右。

盾构机是如何工作的？掘进进展是否顺利？带着这些疑问，昨日，记者探访了地铁1号线白湖亭站盾构施工现场。

负环管片已经完成了使命

记者在隧道现场看到：由于在拆除为前期掘进提供推动力的负环管片，目前盾构机已经暂停作业。隧道内温度在四十多度，由于是机械作业，隧道现场内的工人并不多。待负环管片拆除到位后，开始再度掘进。

在拆除为前期掘进提供推动力的负环管片后，盾构机每天的掘进速度将提高到10环左右（即12米），取得这一阶段性突破后，盾构机将以更快的速度完成区间掘进。

为何要拆除负环管片呢？据介绍，盾构始发时，在始发工作竖井里，盾构机的后端是一个反力架（提供反力的后背），盾构机向前推进时需在千斤顶与盾构机之间安装负环管片以给盾构机掘进向前推进的作用力（简言之，负环管片和反力架是盾构始发期间为盾构机掘进提供反作用力的结构），直到盾构机的盾尾进入井壁另一侧的洞口，此时从反力架到盾尾之间的负环管片就完成了使命，可以进行拆除了。

白湖亭站隧道已挖掘122.4米长

白湖亭站的这台盾构机自车站南端头井始发，已经在白湖亭站-葫芦阵站之间掘进了102环，每环1.2米，总共122.4米，即隧道进深122.4米。

据施工方介绍，选用“海峡一号”盾构机是根据白湖亭站-葫芦阵站区间存在部分强风化岩等复杂地质情况，综合考虑地层条件与盾构机性能后，最终确定采用复合式土压平衡盾构机。采用盾构法施工要先开挖好竖井，把盾构机肢解后，搬到地下安装调试，一切就绪后才可以开始掘进。最前端的刀盘每前进1.35米，盾构机就要停下来，开始拼装外径6.2米、内径5.5米、长1.2米的一环隧道管片，然后再掘进，以此类推，最终形成地铁隧道。

截至10月28日，经监测，区间掘进的各项数据，如地表、管线、房屋最大沉降量等，都完全符合规范要求，“海峡一号”为地铁1号线其他站点盾构施工积累了宝贵的经验。

目前盾构掘进线路是白湖亭站-葫芦阵站区间的右线，全长约1082.958米。

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盾构机可最大限度避免地面塌陷

盾构施工是在一个能支撑地层压力而又能在地层中推进的圆形（或矩形和马蹄形等特殊形状）钢筒结构的掩护下，完成挖掘、出土、隧道支护等工作，最大的特点就是整个隧道掘进过程都是在被称做“护盾”的钢结构的掩护下完成的，可以最大限度地避免地面塌陷。

更为可贵的是，盾构施工对环境几乎无不良影响；施工不受季节、气候条件影响，并且没有噪音和扰动。

盾构机工作就像蚯蚓钻洞

白湖亭站的这台盾构机直径6.49米、重350多吨，价值高达4300万元左右。该盾构机主要由盾构机主机和台车两部分组成。主机分为刀盘、前盾、中盾、盾尾四部分，其中前盾最重约为102吨，台车有7辆，总长78米（不包括刀盘）。

据介绍，盾构机的工作原理是：液压马达驱动刀盘旋转，同时启动盾构机推进油缸，将盾构机向前推进，随着推进油缸的向前推进，刀盘持续旋转，被切削下来的渣土充满泥土仓，此时开动螺旋输送机将切削下来的渣土排送到皮带输送机上，后由皮带输送机运输至渣土车的土箱中，再通过盾构井口垂直运至地面。

见过蚯蚓钻洞吗，把泥吃进去，然后经过身体排出来。形象点，盾构机挖隧道就有点这个意味，只不过啃的不是泥，而是地下岩石层，然后变成泥浆排出来，通过轨道运出隧道。

当泥土仓和螺旋输送机中的渣土积累到一定数量时，开挖面被切下的渣土经刀槽进入泥土仓的阻力增大，当泥土仓的土压与开挖面的土压力和地下水的水压力相平衡时，开挖面就能保持稳定，开挖面对应的地面部分也不致坍塌或隆起，这时只要保持从螺旋输送机和泥土仓中输送出去的渣土量与切削下来的流入泥土仓中的渣土量相平衡时，开挖工作就能顺利进行。

盾构机掘进一环的距离后，通过管片拼装机通缝或错缝拼装单层衬砌管片，使隧道一次成型。（记者 许才芳/文 林良划/图）