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大城市独特的交通工具

2021-05-17徐艳文

少儿科技 2021年2期
关键词:水力盾构大城市

徐艳文

在大城市中出行,人们往往首选地铁。地铁是一种快速、大运量、用电力牵引的轨道交通工具,具有大众化特点。目前,地铁不再局限于在地下隧道中运行,而是驰骋于地下、地面上、高架上,线路多样化,高峰小时单向运输能力为3万—7万人。

大城市修建地铁的原因

大城市地价高,人们将地铁的大部分轨道建于地下,可以节省许多地面空间,也可以减少地面噪音;地铁的行驶路线一般不与地上交通路线重叠、交叉,行驶不受其他交通路线干扰;地铁运行速度稳定,载客量大,可以为人们节省通勤时间;在地上行驶的汽车多使用汽油作为能源,而地铁使用电能,不排放尾气,不污染环境。

地铁还有一些显著特点:它是城市的基础设施,可以为社会生产和生活提供基础性服务,具有显著的公益性;其线路、车站、通信等基础设施具有资产专用性,一经完成,不作它用;它的建设成本高、规模大、回收周期长,项目规划、设计、建设以及运营等各阶段需要多行业的企业相互配合完成。

地铁的修建历史

世界上第一条地铁线出现于英国,全长6千米。它于1843年设计,1853年开始修建,1863年正式运营,采用挖掘一条深沟后封盖的建造方式。之后,人们开始建造管状地铁隧道,即以由液压冲头推进的钢箍钻通泥土的方式建造地铁隧道。

我国第一条地铁线是北京地铁1号线。它原计划于1961年开工,因故暂停,后来于1965年开始建设。1969年10月1日,一期工程线路开始试运营……北京地铁1号线沿长安街与北京城墙南缘自西向东贯穿北京市区,截至2020年11月,全长31.04千米,设23座车站和两座车辆段。

20世纪90年代初至今,随着各地经济的高速发展,人口、机动车数量急剧增长,国内各大城市相继出现了比较严重的堵车现象。为了缓解城市交通拥堵,加快城市人口流动速度,促进城市经济发展,许多大城市修建了地铁。经过多年发展,目前我国的轨道交通不管是技术还是里程都已处于世界领先水平。

以盾构法修建地铁

以盾构法修建地铁,是指将盾构机在地下推进,通过盾构外壳和管片支承四周的围岩,防止发生隧道内坍塌;同时,在开挖面前方用切削装置开挖土体,通过出土机械将土运到洞外;依靠千斤顶在后部加压顶进,并拼装预制混凝土管片,从而建成地下隧道。

盾构机是一种带有护罩的专用设备,一般由前部的切口环、中部的支撑环以及后部的盾尾组成。它掘进时的出碴方式有机械式和水力式,以水力式居多。水力盾构机的工作面有一个注满膨润土液的密封室,而膨润土液既可用于平衡土层压力和地下水压力,又可当输送、排出土体的介质。

施工时,工人一般在放置盾构机的地方先打一个垂直井,再用混凝土墙加固;将盾构机安装到井底,并装配相应的千斤顶;用千斤顶的力量驱使井底部的盾构机往水平方向前进,挖出隧道;将挖好的隧道边墙用事先制作好的混凝土衬砌(衬砌指一种永久性支护结构)加固。如果地压较高,工人可以采用钢制衬砌代替混凝土衬砌加固。必要时,工人可以再浇筑一层内衬砌,建成防水功能显著的圆形双层衬砌。

我国地铁的未来

地铁很少占用城市地面宝贵的空间,可以为乘客提供良好的乘车环境。凡是乘坐过地铁的人,基本都能体会到地铁安全、快捷、准时、方便、舒适等特点,这些正是现代城市交通所需要的。未來,我国地铁将与大型建筑物的地下部分更紧密结合,从而充分利用城市的地下空间。

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