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北京地铁施工将挥别“手刨”时代 机器人上岗
2015-12-17 来源: 作者:

核心提示:   地铁施工将挥别“手刨”时代  16号线“大黄蜂”机器人上岗  本报记者 曹政  6米宽的隧道里,张旭驾着黄色的暗挖台车轰隆隆向北进发,再挖1公里就会与4号线在国家图书馆站会合。这个大家伙长得像


  地铁施工将挥别“手刨”时代

  16号线“大黄蜂”机器人上岗

  本报记者 曹政

  6米宽的隧道里,张旭驾着黄色的暗挖台车轰隆隆向北进发,再挖1公里就会与4号线在国家图书馆站会合。这个大家伙长得像《变形金刚》里的“大黄蜂”,伸出两条长臂,冲锋枪式的左臂负责挖掘、托举,隧道尽头的断面上几十条“抓痕”就是它留下的;右臂则装着半米长的“狼牙棍”,在一连串伸缩、滚动的动作中,再结实的土层、石头,都能被它搅动下来。

  这地下25米深处的施工,是北京地铁建设头一回尝试大型机械设备进行暗挖。50年地铁建设史,原本需要一锹一铲暗挖的人力作业终于有了机械替代。

  建地铁50年暗挖多“手刨”

  27年前,住建部质量安全专家委员会副主任委员金淮刚刚入行,他见到的地铁1号线西单站工地上,工人们用着“一锹一铲”的办法拼人力“挖”地铁;到今天,北京地铁百余公里的在建线路中,无论是车站还是区间隧道,遇到土方开挖的时候,不少地方还在沿用这样的“土办法”。

  从1965年开建中国第一条地铁线,北京地铁已经建了整整50年,去年年底通车里程已经突破500公里。地下地质条件错综复杂,地上建筑物越来越密,已经腾不出太大场地,一些车站和线路区间便不得不选择暗挖的方式建设。

  也就是说,施工中,不是大面积地开挖地面,而是通过竖井进入地下深处再“掏洞”。地上建筑、道路基本照常运转,地下“悄悄”建成车站、打通隧道。但在站与站之间隧道里施工的盾构机,遇到砂卵石等障碍物较多的地质,也难有用武之地,还得需要人力“一锹一铲”地挖。

  光靠人力这种老办法施工,进展慢、效率低,又风险重重。即使是建一座普通车站,土建结构从无到有大致需要24到30个月的时间。土建结构中导洞开挖虽然只是最基础的开挖工序,但几个200多米长的导洞挖起来就得用上5个月的时间。而另一方面,对于工人来说,一旦作业出现失误,或者地下水太丰富,就容易遭遇严重塌方事故的生命威胁。

  机械暗挖少投入一半人力

  不过,依靠人力“手刨”的暗挖现状已经在地铁16号线率先取得了改变。

  全长50余公里的地铁16号线地下穿越北京城,一半的工程量需要暗挖,工期、安全、质量都让人捏把汗。除了一大半车站需要在地下暗挖建成,打通隧道也是一块硬骨头。16号线国家图书馆到二里沟这一段1.3公里的区间里,大大小小的砂卵石密布,又穿越既有的4号线隧道,难度和风险都不能依靠盾构机一路到底。按照一贯的法子,只能靠人力一锹一铲地挖。

  北京城市快轨公司副总经理孙河川给记者列出常规施工需要投入的“兵力”:一个12个人的班组,24小时不间断向前挖,也只能挖出来1.5米。而用上暗挖台车,两名司机再配4名工人辅助,一天就能挖出4到6米。“人减了一半,效率则提高了三四倍。”孙河川说,近期暗挖台车将运用在16号线全线,建设速度也一下子提了上来。同时,设备采用清洁能源,施工环境也告别尾气排放。

  效率高了,施工费用低了。记者了解到,以完成1公里暗挖隧道来算,工期的缩短可节约管理费至少150万元;人力的减少则节省劳务费至少300万元;施工可减少设置1到2个竖井,相当于减少前期投资一两千万元。

  北京地铁将陆续推广使用

  包括暗挖台车在内,本市研发出来的地铁暗挖施工机械化设备一共有5项,均在全国首次推出。

  前不久,市重大办、市住建委专门针对这些新技术举行了推介会。这些设备中,钻孔桩及钢管桩一体化施工打桩成孔的时间只需要14个小时,而此前则需要72小时;隧道施工中的数控模板台车,把施工时间从传统工艺的17天缩短至3到4天。

  “经过5年研发、试验和改进,5款暗挖施工机械化设备正式亮相,目前技术已经比较成熟,未来将逐步在北京地铁建设中进行推广。”市重大办总工程师杨广武对记者说,新的机械设备目前还处在示范阶段,技术设备的革新也将会给地铁施工工法带来改变。

  杨广武透露,新型暗挖台车正在研发阶段,未来还将用上遥控装置,司机不需要坐在车上,十几米外便可以遥控完成机械的一举一动,施工人员的安全更有保障。

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