高大上!中国首个盾构法地下停车场在郑州开建

 盾构机,在大家印象中,多是用来修建地铁等工程用的。但你想过有一天,盾构机也可以用来修建地下停车场、综合管廊吗?

4月15日,我国首个盾构法施工的地下停车场试验项目,在郑州市经开区中国中铁装备集团厂区的广场上开始设备掘进施工。这种施工方法,不用对地面“开膛破肚”,在不影响地面使用的情况下,可在地下“掏”出一个停车场。据悉,这不但是国内首创,世界上也没类似案例。

4月15日上午,中国首个盾构工法地下停车场、综合管廊示范工程组合式盾构机始发仪式在中铁装备集团举行。中国中铁装备集团董事长、党委书记谭顺辉介绍,本次投入试验项目施工的组合式盾构机为国内首创,由中国中铁装备集团自主研制。

记者在现场看到,施工现场占地并不大,在地下6米左右的位置,停放着即将施工的组合式盾构机。与传统的圆形盾构机不同,“组合式盾构机”是由两台2.87*×5.02米小矩形盾构机拼装组合到一起,形成一台5.74 ×5.02米大的矩形盾构机。既能实现组合模式推进,也能实现分体推进,根据断面尺寸灵活组合。

中铁装备地下空间设计研究院院长高毅告诉记者,这台盾构机将在中铁装备厂区3000 的广场下进行施工,计划建设100个停车位,预计5个月后停车场投用。高毅还透露,参与施工的组合式盾构机属于1.0产品;他们研发的2.0盾构产品,可直接进行双层车位建设;再往后的3.0产品还可在更复杂的环境中施工。

据悉,现有地下停车场施工工艺有敞开式明挖和浅埋暗挖两种。其中,敞开式明挖占绝大多数,由于开挖面积大,不但破坏环境,还严重影响交通。“和传统的敞开式明挖施工法、暗挖施工法相比,采用盾构机施工,只需开挖很小的空间,将盾构机送入地下,大大减少开挖面,十分环保。”中铁装备设计研究总院顶管所所长范磊说,机械化施工也大大节约人力,施工效率提高50%。

据了解,21世纪是地下空间大开发的世纪,城市发展空间向下延伸。在这样的时代背景下,中铁装备专门成立了地下空间设计研究院,探索地下空间新结构、新工法和新设备,着力解决目前地下空间开发面临的各种难题。

该项目作为“机械化建造装配式地下工程技术研究”的试验项目,旨在解决城市地下空间“开膛破肚”建设方法对环境严重破坏的难题,找到了一种更环保、更安全、更高效、更经济的城市地下工程建设方法。谭顺辉介绍,中铁装备开发的矩形盾构工法,可广泛应用于城市地下立交、地下快速路主线及其匝道、过街人行通道和地下综合管廊、小区地下车库等地下空间利用项目。

而接下来,项目的试验成果将有望为城区地下停车场、综合管廊、地铁车站等大型地下空间项目建设提供新的解决方案。

同时,让人期待的是,作为我国开建的首个用盾构法施工的地下停车场,它也有望解决城市老旧小区停车难“顽症”。

作为机动车保有量跟一线城市看齐的郑州,停车难可以说一直是个难题。同时,相比新建小区完善的地下停车场,一些老旧小区的停车位就显得捉襟见肘。数据显示,仅郑州市目前就有1960多个老旧小区,多未规划地下停车场,给居民出行造成极大不便。而采用盾构法修建地下停车场的试验,无疑为解决老旧小区停车难指明了方向。但老旧小区的建筑毕竟老旧,怎么保证地下施工不会对房屋结构产生扰动。而且,老旧小区空间相对逼仄,怎么能让盾构机进得去,同时保证工程不对老旧小区建筑产生影响?

对此,中铁装备设计研究总院顶管所所长范磊表示,此次投入试验项目施工的组合式盾构机为国内首创,由两台小矩形盾构机拼装组合到一起,形成一台5.74 5.02米大矩形盾构机,既能实现组合模式推进,也能实现分体推进,根据断面尺寸灵活组合。

“设备掘进运用了土压平衡原理,可以保证施工过程中地面环境安全,具有良好的地质适应性。”范磊说,由于地下停车场的建设往往集中在人口密度较大的城市中心或者老城区,目前普遍采用的明挖施工方式,需要征用大量的工程用地,施工噪音大、工作环境差。而老城区的建筑用地资源有限,涉及拆迁工作巨大,不具备用明挖法进行施工的条件。

“而这时候,采用对环境扰动小的暗挖法是较为可行的施工方式。”他说,盾构技术不用大量拆迁,不用开挖地面,地面上无噪音、无尘土、不扰民,而且全部采用自动化控制,工程进度比传统明挖法要节省一半工期,因此是一种既可减少工程污染,又可大幅度节约工程投资的施工技术。

从这种效果来看,盾构法与微创手术较为类似,只需要开一个“小口子”,便能动“大手术”。