地铁隧道挖那么深,为啥看不见泥土运出来?挖出来的土都去哪了?
放眼全球,中国是地铁数量最多的国家,截至2023年,40个城市开通地铁,总长度超过8000公里,全球这么多国家,所有地铁加起来的总长度也才1.8万公里。
然而工程队在大兴土木的同时,我们只能听见机械设备发出的声音,却见不到从地下挖出来的泥土,那么这些泥土到底去哪了?
造地铁必须要挖隧道,一般有两种办法,要么直接从地面破开,像挖一条沟渠一样,挖走泥土后植入钢筋结构,接着浇筑混凝土等材料,等结构牢固稳定后,再将泥土回填覆盖。
由于直接开挖需要破坏路面,况且很多地铁要经过城市中心,如果要从地面直接开挖,对一座城市的影响非常大,所以后来发明了穿芯法,核心设备是盾构机。
只要提前设定好路线,盾构机启动后就能在坚硬的岩石泥土中穿行,活生生开凿出一条隧道,全程都不会影响地面人员的日常生活,甚至你走在地面,压根都不知道地下在开凿隧道。
不管采用传统地面开凿,还是利用盾构机在地下挖掘,整个过程都需要挖出大量泥土,往往一条40公里的地铁隧道,挖出的泥土量大概是400万立方米,以奥运会和世界锦标赛级别的泳池作为参考,它的长度为50米,宽度为25米,深度为1.8米,容积为2250立方米。
也就是说,挖出400万立方米的泥土,约等于1777个奥运会标准泳池大小,堆积起来跟一座小山丘似的。
这么多泥土,不可能凭空消失,但我们路过施工地,确实没看到地下的泥土被运走,那么这些泥土到底去哪了?
1.内部消化
自从有了盾构机,修建地下隧道的速度快了10倍不止,它具备开挖切削土体、输送土渣、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能。
盾构机的工作原理不难,在最前头安装一个特大且坚硬的刀头,根据不同工作环境可以切换不同类型的刀头。
盾构机尾部液压千斤顶提供向前的推力,并且当刀盘开始旋转后,前方坚硬的岩石会被切碎,这些砂石和泥土会被转移到刀盘后面的泥土室。
这些砂石泥土会被用来固定隧道壁,以及用来修建地铁,内部消化的比例大概是30%。
2.外部处理
如何将地下泥土转移到地面,也是有讲究的。
例如欧洲这类国家,修建地铁的深度往往在30米左右,往往需要借助泥泵,管道一头连接地下泥土,另一头连接渣土车,全程节省人工,但综合成本高一些。
我们国家的地铁深度一般在10~20米,属于浅层地铁,此时既可以选择用泥泵,也可以用隧道内的小车进行运输,因为泥泵需要将泥土制作成泥浆,整套泥浆循环系统包括泥浆制备、输送、回收和处理,如果部分泥土不想制作成泥浆,那就用小车运输处理。
其他方面:部分泥土需要用于地铁站回填,部分泥土可以拿去造建筑或者烧制砖头。
城市修建地铁多余的泥土,到底去哪了?
这个问题没有固定答案,除了造地铁会消耗30%外,其余70%看当地城市需求,哪里需要就运到哪里。
来源:蝉说