摘要:慕尼黑地铁系统的计划网络,总长度约为100公里,包括106个地铁站。延伸21公里使用喷射混凝土支护建设而成。这项工作的一部分,仍有待完成。在本论文中,对在总的背景下使用喷浆方法的隧道的各个重要方面在以下的主题下进行了讨论:作为一个整体,建设项目的概述参照资金、审批程序和实现过程;随挖随填法和开采技术;单轨隧道施工和大断面、道岔和侧道开挖,处理水时不同的岩土程序,尤其是压缩空气操作;合同做法、建设、安全问题、质量和成本控制、损坏分析和成本比较经验。这项工作基于13年的应用和发展。
关键词:慕尼黑地铁建设 喷射混凝土支护隧道
1 概述
在过去的几十年里,随着社会各部门机械化的大大增加,大的人口中心的交通量已发展到越来越难保持这些地区交通量的地步。老城区的街道,尤其是在历史悠久的市中心慢性超载削弱了许多地方古典公共交通工具的吸引力和效率,从而导致交通系统永久性崩溃。这一难题最终可以通过使公共交通系统远离拥挤的道路来解决,如建设高空或地下铁路系统。
1.1 慕尼黑快速交通网络构想
在慕尼黑,早在世纪之交,就发起了兴建地下铁路系统的倡议。南北高速铁路隧道的建设工作开始于1938年,但由于战争,只完成了一小段。
通过建立地下第二交通水平,引入了一个永久性的解决方案,其好处是有目共睹的。在缓解交通问题上已经取得了巨大进展,而市民的流动性却增加了。今天,我们现代的地铁系统每年有2亿乘客,即每个工作日有700000人。这是一个证明其效率和公众接受度的令人信服的证据。和许多其他大城市一样,在人口稠密区的城市必须面对的问题,一方面是住房,另一方面,则是周边地区的餐饮。因此,一个包括地下和高速铁路系统的概念就被采纳了。
大都市慕尼黑,目前人口为230万,占地面积5000平方公里,由七条线路,总长度412公里,途径135站的高速铁路系统供应。一个绵延4公里长的隧道将伊萨尔河的西部和东部和城市中心的五个新建的高速铁路地铁站主要线路连接起来,将整个地区和城市中心连接了起来。因此,这段隧道与地铁段具有相同的功能。
城市本身铁路运输系统和计划总长度超过100公里的地铁系统一同发展。服务人口130万。网络(图1)由三条主线和十一条支线组成。其中九个地铁站可能会从一个线路向另一个线路转变。地铁连接了另外12点的高速铁路系统,使改变线路更具吸引力。地铁系统的主要特征是具有几条线路的径向网络穿过城市的中心运行。使用这种方式可以使人们认识到,慕尼黑的主要交通一直都流向其具有吸引力的城市中心。
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图1 于1985年底完成60%的慕尼黑地铁系统
开始运行或正在建设中
1.2 体制状况
人口稠密城市地下系统的建设涉及到从规划阶段到建设,最后到投入运行中这一系列与私人利益和公共利益的冲突。因此,地下建设也需要大量的行政工作。基本上所有的技术、行政、法律、金融和经济问题都由城市中央主管机关的“地铁部门”全权处理。在执行和大量建筑工作中取得的成功,主要是由于这个特殊的部门担负起大部分的责任及其能力。
1967年,慕尼黑地铁建设工作的年工程量达一亿德国马克,于1974年增加至两亿德国马克,自1980年以来,一直处于三亿德国马克左右。总之,到现在为止,近四十亿德国马克已用于建设(图2)。这一数额的约62%用于隧道开挖和地铁站结构。因此,仅从财务重要性上看,这项工作和所采用的施工方法具有相当重要的意义。
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图2 1965-1985年间的地铁建设支出
有人认为一个地铁项目的重要性与交通、经济、社会、安全因素和一个城市的部分和整个居住区相对紧密的特性有关,那么很明显计划过程和计划敲定程序比建筑物本省的情况复杂、困难。
平面图和规划许可基本上分为三个部分,即站线、(详细的)施工计划和操作。计划的确定是多步骤过程的主要方面。
从决定建设地铁到地铁最终开通,通常中间有13年的间隔。然而,无论是制定计划还是成功让世人接受它们的期限,即使是在今天也不能肯定地预测。该过程的延迟总是导致计划和建设进度迟缓。因此,例如,在评估径向东西线一段上不同线路的优势和劣势时,研究了十二种路线变化;四个不同地铁站位置的八种变化被列入预选单。在同一地铁站,还研究了适合残疾人电梯的18个位置。在本节中,其他人对教会当局的抱怨(担心对教堂建筑造成沉降损害)导致该项目完工拖延了三年左右的时间。
最后但并非最不重要的一点是,正是由于上述原因,敲定计划的程序(变得更加困难)推进了地铁施工方法的进一步发展,因为在许多情况下,计划敲定决定在没有进一步发展的情况下是不可能实现的。
图3 63公里长的线路上各种施工方法所占的比例
在所涉及的68个地铁站中,6%位于地上。55%采用随挖随填施工法建设,29%采用上层覆盖施工法建设,10%通过开采法建设,或通过喷射混凝土和/或盾构掘进法建设。
如果比较一下这段时间(图4)各地铁线路所使用的施工方法,就会看出上层覆盖和开采法的使用呈急剧上升趋势。1965年至1974年建造的南北地铁线路,只有28%,19个地铁站是通过盾构掘进法建造的,只有一个地铁站是通过封闭法建造的,一个是通过上层覆盖和开采法建造的。
始于1977年的东西向地铁,应于1987年完成外壳建造,相比之下开采法建设比例已占58%。16个地铁站中的4个采用喷射混凝土法建造而成,7个通过上层覆盖建造。
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图4 1965-1985年间各种施工方法所占比例涉及68个地铁站,126公里的单层岩心管(线路长度63公里)
这些施工方法的趋势,只能部分解释为与市中心区的地铁建设有关。建造地铁所涉及的越来越困难的法律问题是这些环境上较不反感方法使用越来越多的一个十分重要的因素,从而进一步加剧了更深一步的技术发展。