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全球首個非開挖地鐵車站

——倫敦地鐵Bank Station升級工程中的創新

發布時間:2019年04月19日
來源:隧道網公眾號(2019-04-18) 作者:王莎莎

全球首個非開挖地鐵車站——倫敦地鐵銀行站自1898年啟用至今已有百年歷史,為了應對日漸增加的客運人流,車站于2013年啟動了全面升級改造工程,315日工程中的新建隧道已貫通,但距離全部完工投入運營尚有三年之久。

本期,小編就來帶大家探訪該工程,看看這一頗具里程碑意義的老車站如何進行升級,又應用了哪些新技術呢?

 

工程背景

倫敦地鐵銀行站是世界上首個非開挖地鐵車站,開通于1898年。該車站的加固擴挖采用氣壓法人工掘進,并采用圓形鑄鐵襯砌的方式施工。

 

整個車站由北端的銀行站與南側的紀念碑站組成,共計6條地鐵與軌交線(中央線、北線、DLR線、城市線、環線與地區線)以及超過20班公交線路在此換乘。

 

雖然只是倫敦地鐵中第四繁忙的站點,但卻是最繁忙的換乘站,早高峰時流量可達十萬人,已經接近最大承載力。為此,車站于2013年啟動了全面升級改造工程。

 

升級工程

整個升級工程耗資6.42億英鎊,主要施工內容包括:

■ 為地鐵北線開挖一段南向隧道,將作為新建南向站臺使用;

 

■ 原有南向站臺改建成行人的通行區域;

 

■ Cannon街新建出入口,由電梯與自動扶梯通往北線與DLR線;

 

■ 新建自動人行通道,緩解站內擁堵,縮短換乘時間;

 

■ 新建3個自動扶梯,通往中央線與北線。

 

此次升級工程也可謂是困難重重:

■ 車站已有超過百年歷史,自開通以來經過多次換乘改造,結構復雜,設施陳舊;

 

■ 車站周圍的施工區域內存在65棟需要保護的歷史建筑;

 

■ 施工區域地下存在不少歷史遺留、未經交底的市政設施與管線,部分設施甚至無人認領;

 

■ 施工需要保障6條地鐵與軌交線的正常運營,防止施工擾動;

 

■ 現場場地限制嚴重,設備、材料、棄土等全部從單個工作井運送;

 

■ 工期與資金緊張。


現場施工

工作井

銀行站施工始于2016年,首先建造位于亞瑟街、用于人員進出、設備運輸、渣土排放等作業的工作井。豎井深33m,頂部為8.7m×8.4m的長方形開口,底部則是較寬的橢圓形,采用板樁結構與噴射混凝土襯砌。

■ 亞瑟街地下發現一條未交底高壓電纜,且無單位認領,確認為廢棄電纜后移除;

 

■ 施工現場發現了古羅馬建筑的墻垣,考古學家進駐現場進行了長達三個月的挖掘與調查;

 

■ 現場場地受限,施工方只能在大街上架設龍門吊安置設備,

 

■ 地面場地狹小,棄土堆放在地下,由起重機與卡車進行棄土運輸,在早上5點至下午4點期間進行,以免侵擾周邊居民。

豎井開挖于20174月完成并進行了噴射混凝土襯砌。

 

新建隧道

由于站內環境封閉且局促,隧道掘進機等大型設備均無施工空間,因此新建的隧道段全部使用鉆挖機進行施工,部分狹小區域甚至需要使用人工挖掘。


■ 隧道掘進產生了近20萬噸開挖棄土,運往達特福德后用于住宅的開發建設;

 

■ 施工方在新建出入口處挖掘了一個深30m的洞室,以便連通下層隧道。

 

聯絡通道

11月中旬,北線新站臺和通往老南向站臺的四條聯絡通道全部貫通;與此同時, DLR線施工層也在建造站臺之間的聯絡通道。

■ 在受限的空間中,需要先為聯絡通道進行墻體支模,而聯絡通道位于北線上三臺自動扶梯底部,需要先完成回填后再進行自動扶梯的豎井開挖。

 

工程創新

此次工程建設中,從施工技術、材料到建設前期的管理都有著諸多創新:

荷載傳遞結構

銀行站新建隧道穿越現有建筑的樁基,其中一棟建筑的10根樁基中有4根位于隧道軸線上,因此對其進行了部分切除,而針對切割的部分施工方為其設計了特殊的載荷傳遞結構,通過鋼筋錨桿支撐在隧道頂部進行上部建筑荷載的傳遞與支護。

 

噴射混凝土

銀行站借鑒了Crossrail工程的噴射混凝土設計,初襯作為永久襯砌,起更多承載作用,使整個襯砌厚度減少15%。根據效果選用防水卷材或噴膜防水,噴膜防水材料預先進行了配制,防止了現場操作帶來的粉塵問題。

 

此外,工程師設計了一種更為安全的徑向接頭形式,初襯端頭部分變薄150mm,外層襯砌噴涂上后可形成聯鎖接頭。

 

創新招標方式

項目采用了稱為承包商創新參與的獨特形式,業主和設計、施工方將會共同進行風險管理。最終,中標承包商因其優秀的站內引流與提高車站利用率方案二中標,并將工程最初的6.24億成本降低至6.07億,同時在施工建設中不斷探尋最為成熟的方案。

根據工程模擬顯示,未來該區域的交通將更快捷,擁堵更少,人們將會有更好的通勤體驗。等到2022年工程完工后,升級后的車站將提升40%的運能,每天為1.2億人提供服務,極大便利于城市通勤者和商務發展,同時,這一重大車站的升級也將極大增進倫敦交通網絡的整體能力。

 

[責任編輯:dc]

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