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地鐵挖得那麼深,為什麼看不見運泥土出來?挖出的土都去哪裡了?

眾所周知,中國很多城市都已經有了地鐵,而地鐵也是人們日常生活中必不可少的一部分,但很多人可能並不了解地鐵的建造過程。

一般來說,中國地鐵隧道寬度一般為6米,雙向車道為12米,這樣算下來,一公里的隧道需要清理11萬立方米的渣土。比如深圳地鐵挖出的泥土,足以填滿一個西湖

然而,我們從來沒見過這麼大的一堆土,似乎挖出來之後就消失得無影無蹤。這就引起了一個問題,這麼多的泥土被運到哪裡去了?

其實地鐵建設主要有明挖法和鑽挖法兩種方法,明挖法是最簡單直接的方法,先在地表挖出一條根據地鐵規劃設置寬度和深度的直線豁口,形成延伸甚深的狹長立體空間。

然後在豁口底部和兩側壁面安裝軌道、信號、供電、監控等設施,最後回填原挖出的土石方,並重新鋪設道路或其他公共場所。

這種方法最大的優點是施工過程無需過多複雜設備和繁重計算,簡單快捷,能大幅縮短工期,但同樣存在非常大的難度,因為它需要拆遷地表全部建築,對城市發展和居民生活的影響巨大,僅僅適用於城市規劃之初選址時的整體考量和布置。

與之不同,鑽挖法是更為現代化和複雜的修建方式。它首先需要在預定地鐵線路上適當位置挖掘一系列豁口作為豎井,這些豎井深度決定了地鐵的行走深度。然後,在井底以隧道鑽挖機等設備沿水平面朝前方挖掘隧道,逐步形成地鐵隧道。

為保證施工速度,可以適當縮小豎井間距,增加豎井數量。這種方法最大優點是避開了地表建築,特別適合歷史文化名城如西安北京南京等,它還允許更深挖掘,滿足地鐵軍民兩用需要成為戰時避難和轉移的功能。

但同樣存在明顯缺陷,如隧道內無法即時運輸大量土石方,只能通過豎井間隔運出,以及工人在隧道內無法觀測和控制全線方向,較易偏離預定線路。據了解,現代地鐵技術標準極其嚴格,偏離公差只有2厘米,任何超過即被視為重大施工失誤。

事實上,在現代地鐵建設中,潛盾機是最常用的設備。它整合了挖掘、支撐、輸送多個功能,可以在隧道內部高效運作,大大提高了施工效率。

潛盾機的前端是一個巨大的鑽頭齒輪,配有千斤頂供力,可以對岩石和土層進行高速旋轉切削。這樣就可以一邊挖一邊鋪設管片支撐結構,無需額外支護。一台大型潛盾機每小時可以挖掘出3.5米長的隧道,遠超人工挖掘的速度。

被切削下來的泥土和岩屑會先進入潛盾機內部的破碎系統,這裡有強力的攪拌系統,可以將泥土破碑並與水或泥漿調配劑混合,製成均勻的泥漿狀物質。

不僅如此,潛盾機內部還設置有數十米長的螺旋泥漿輸送帶和抽水站,可以連續不斷地將泥漿抽吸上來,再沿著輸送帶高效地運送到地面泥漿處理系統。如果沒有這套封閉式的輸送系統,大量泥漿很容易污染隧道和地面環境。

而地面泥漿處理系統,可以實現泥漿的存儲、分選、清洗、回填等功能。處理後的泥漿中,約20%質量較好的部分會被篩選出來,去除雜質後用於回填隧道,這部分回填土對隧道結構力學性能提升作用很大。

但是回填用泥漿標準較高,含水率和雜質含量都有嚴格控制,不能隨意使用剩餘泥漿。那些大部分未達標的泥漿會被運往郊區,用於建設工地的路基回填或制磚廠的磚塊原料。

所以我們在城市裡很少見到運土車,也不會有泥漿外溢,這得益於潛盾機內部封閉式的輸送和地面泥漿處理系統。可以說,泥漿的充分回收利用讓現代地鐵建設更加環保高效。

值得一提的是,修建地鐵的渣土大部分都是在夜間進行的,因為白天道路上車流很大,大量的翻斗车會造成交通堵塞。

翻斗车一般都是在凌晨十二點到凌晨五點之間,這段時間幾乎沒有什麼人,也沒有什麼車輛,正是清理垃圾的好時機。

如果你住的城市正在修地鐵,那麼後半夜,如果你仔細聽,一定會聽到汽車引擎的轟鳴聲,這種轟鳴聲和家用轎車完全不同,很厚重,很深遠,這是重卡發出的聲音。

由於隧道掘進出來的土方含水量較高,再加上輸送帶經過平整,泥土粘結在了一起,沒有塵土飛揚,這也是施工過程中,很少能看到泥土掉落的原因。

雖然地鐵被譽為城市交通的「主幹動脈」,然而其建設和營運過程中卻面臨巨大挑戰,首先是天文數字的造價。

據統計,中國每公里地鐵平均造價高達5-7億元,最高甚至達到十幾億。光是用於挖掘隧道的潛盾機,國產和進口的價格差距就高達20倍。這主要是因為潛盾機屬於高精尖設備,需要集成計算機、測控、傳動、電氣等多學科技術,國內生產能力有限。

更令地鐵營運困難的是,目前僅有7個城市的地鐵系統實現盈利,其他城市均處於虧損狀態。以成都為例,2020年的地鐵虧損高達76億元。

造成虧損的主因在於地鐵運輸的集中性,只有早晚高峰時,客流量才能達到較高水平。而在非尖峰時段,由於需營運整個龐大系統,地鐵公司不得不持續承擔高額成本。

那麼,地鐵建設是否就是無底洞?答案是否定的。近年國內外不少城市通過軌道交通和公共交通等多式聯運,讓更多居民選擇公共運輸出行。

這不僅緩解地鐵高峰壓力,也提升地鐵日常營運效益,實現多贏。儘管困難重重,但地鐵仍被視為城市交通的未來。我們期待地鐵在承擔更多責任的同時,也得到長足發展。

責任編輯: 王和  來源: 心底的小城 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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