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全球首个非开挖地铁车站

——伦敦地铁Bank Station升级工程中的创新

发布时间:2019年04月19日
来源:隧道网公众号(2019-04-18) 作者:王莎莎

全球首个非开挖地铁车站——伦敦地铁银行站自1898年启用至今已有百年历史,为了应对日渐增加的客运人流,车站于2013年启动了全面升级改造工程,315日工程中的新建隧道已贯通,但距离全部完工投入运营尚有三年之久。

本期,小编就来带大家探访该工程,看看这一颇具里程碑意义的老车站如何进行升级,又应用了哪些新技术呢?

 

工程背景

伦敦地铁银行站是世界上首个非开挖地铁车站,开通于1898年。该车站的加固扩挖采用气压法人工掘进,并采用圆形铸铁衬砌的方式施工。

 

整个车站由北端的银行站与南侧的纪念碑站组成,共计6条地铁与轨交线(中央线、北线、DLR线、城市线、环线与地区线)以及超过20班公交线路在此换乘。

 

虽然只是伦敦地铁中第四繁忙的站点,但却是最繁忙的换乘站,早高峰时流量可达十万人,已经接近最大承载力。为此,车站于2013年启动了全面升级改造工程。

 

升级工程

整个升级工程耗资6.42亿英镑,主要施工内容包括:

■ 为地铁北线开挖一段南向隧道,将作为新建南向站台使用;

 

■ 原有南向站台改建成行人的通行区域;

 

■ Cannon街新建出入口,由电梯与自动扶梯通往北线与DLR线;

 

■ 新建自动人行通道,缓解站内拥堵,缩短换乘时间;

 

■ 新建3个自动扶梯,通往中央线与北线。

 

此次升级工程也可谓是困难重重:

■ 车站已有超过百年历史,自开通以来经过多次换乘改造,结构复杂,设施陈旧;

 

■ 车站周围的施工区域内存在65栋需要保护的历史建筑;

 

■ 施工区域地下存在不少历史遗留、未经交底的市政设施与管线,部分设施甚至无人认领;

 

■ 施工需要保障6条地铁与轨交线的正常运营,防止施工扰动;

 

■ 现场场地限制严重,设备、材料、弃土等全部从单个工作井运送;

 

■ 工期与资金紧张。


现场施工

工作井

银行站施工始于2016年,首先建造位于亚瑟街、用于人员进出、设备运输、渣土排放等作业的工作井。竖井深33m,顶部为8.7m×8.4m的长方形开口,底部则是较宽的椭圆形,采用板桩结构与喷射混凝土衬砌。

■ 亚瑟街地下发现一条未交底高压电缆,且无单位认领,确认为废弃电缆后移除;

 

■ 施工现场发现了古罗马建筑的墙垣,考古学家进驻现场进行了长达三个月的挖掘与调查;

 

■ 现场场地受限,施工方只能在大街上架设龙门吊安置设备,

 

■ 地面场地狭小,弃土堆放在地下,由起重机与卡车进行弃土运输,在早上5点至下午4点期间进行,以免侵扰周边居民。

竖井开挖于20174月完成并进行了喷射混凝土衬砌。

 

新建隧道

由于站内环境封闭且局促,隧道掘进机等大型设备均无施工空间,因此新建的隧道段全部使用钻挖机进行施工,部分狭小区域甚至需要使用人工挖掘。


■ 隧道掘进产生了近20万吨开挖弃土,运往达特福德后用于住宅的开发建设;

 

■ 施工方在新建出入口处挖掘了一个深30m的洞室,以便连通下层隧道。

 

联络通道

11月中旬,北线新站台和通往老南向站台的四条联络通道全部贯通;与此同时, DLR线施工层也在建造站台之间的联络通道。

■ 在受限的空间中,需要先为联络通道进行墙体支模,而联络通道位于北线上三台自动扶梯底部,需要先完成回填后再进行自动扶梯的竖井开挖。

 

工程创新

此次工程建设中,从施工技术、材料到建设前期的管理都有着诸多创新:

荷载传递结构

银行站新建隧道穿越现有建筑的桩基,其中一栋建筑的10根桩基中有4根位于隧道轴线上,因此对其进行了部分切除,而针对切割的部分施工方为其设计了特殊的载荷传递结构,通过钢筋锚杆支撑在隧道顶部进行上部建筑荷载的传递与支护。

 

喷射混凝土

银行站借鉴了Crossrail工程的喷射混凝土设计,初衬作为永久衬砌,起更多承载作用,使整个衬砌厚度减少15%。根据效果选用防水卷材或喷膜防水,喷膜防水材料预先进行了配制,防止了现场操作带来的粉尘问题。

 

此外,工程师设计了一种更为安全的径向接头形式,初衬端头部分变薄150mm,外层衬砌喷涂上后可形成联锁接头。

 

创新招标方式

项目采用了称为承包商创新参与的独特形式,业主和设计、施工方将会共同进行风险管理。最终,中标承包商因其优秀的站内引流与提高车站利用率方案二中标,并将工程最初的6.24亿成本降低至6.07亿,同时在施工建设中不断探寻最为成熟的方案。

根据工程模拟显示,未来该区域的交通将更快捷,拥堵更少,人们将会有更好的通勤体验。等到2022年工程完工后,升级后的车站将提升40%的运能,每天为1.2亿人提供服务,极大便利于城市通勤者和商务发展,同时,这一重大车站的升级也将极大增进伦敦交通网络的整体能力。

 

[责任编辑:dc]

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