每一天你都在与地铁相遇，是否也在好奇地铁是怎样建成的？地铁又是如何运营保障城市安全有序运转的？
今天，向大家介绍一位“重磅嘉宾”——他身长约80米到130米，体重可达数百吨，在2006年8月18日首次参加成都地铁建设工作。
这位“大朋友”就是成都地铁盾构机，我们把它们统称为“穿越者号”。地铁建设中，穿越者号穿越地层、构筑隧道、排出渣土，安全稳定的地铁隧道一气呵成。下面就跟着“穿越者号”的脚步，一起来了解他的工作日常。
盾构机是如何掘进的？
“穿越者号”宛如一条钢铁巨龙，在不同的环境中“破开混沌，坚毅前行”。
成都部分地层为高富水砂卵石地层，卵石含量达60%以上，大量大块的卵石极易磨损盾构机刀盘，影响掘进效率。
成都富水砂卵石地层
“穿越者号”掘进过程中面临的世界级难题，是如何在成都的富水砂卵石地层中进行掘进。
盾构机在富水砂卵石地层中掘进
面对这样的难题，“穿越者号”不断调整改造刀盘，掘进速度显著提升，“全球首例土压平衡盾构掘进及相关技术”获得数项国家级专利。
盾构机刀盘开口率改造前后对比图
“穿越者号”虽然是个“大家伙”，但比起广袤的大地，仍然“细如绣针”。“穿越者号”在地层中掘进，就像在黑夜中“穿针引线”，是名副其实的“精细活”。
它“干活”时，信息化安全风险管理系统对其安全掘进全程护航，实时掌握盾构机的工作状态和施工参数，为“穿越者号”装上明亮的“眼睛”和智慧的“大脑”，确保盾构施工安全、准确。
信息化安全风险系统
盾构机是如何构“盾”的？
这些弧形的厚片，即隧道管片，便是盾构之“盾”。管片单块最大重量约6吨，多块弧形管片拼接成一个圆形，为“一环”，盾构机穿越时，每掘进一环将立即在隧道内壁安装高强度钢筋混凝土管片，形成坚固的隧道结构，保证隧道的稳定性。
建设现场预先制作好的管片
这些“盾”让“穿越者号”在掘进中能“扛住”巨大的压力，成功构筑起一条安全稳定的地下隧道。
不仅如此，“穿越者号”也会采用同步注浆或二次注浆技术，第一时间对盾尾空隙进行填充，确保地下的稳定和地面的安全。
“穿越者号”在穿越不同的环境时，会采取不同的加固方式，保证稳定安全。
穿越密集建筑群时，为保证安全，正式穿越前要先对建构筑物周边地层进行勘察，分析地质条件，对建筑物进行现状调查，综合上述数据，制定详细的方案。根据实际情况，综合采用预注浆、跟踪注浆等方式对周边地层进行加固，增强地层稳定性。
为保证地面安全，“穿越者号”将优化掘进线路，选择稳定性更强的地层进行穿越。施工中，盾构机会精确控制土压或泥水压力，保持与外部地层压力的平衡，持续匀速推进，减少对地层的扰动。
穿越既有铁路时，“穿越者号”需要采取非常严谨的措施，确保施工安全和铁路运营安全，在穿越前，同样要对铁路路基及周边地层进行勘测分析，并进行预加固处理，必要时对铁路地基设置临时支撑结构，确保铁路路基的稳定性。
盾构机下穿铁路时对铁路地基设置临时性支撑结构
在盾构穿越过程中，建设者将在铁路及其周围安装自动化监测系统，24小时不间断实时监控铁路轨道情况，随时根据监测数据来调整施工参数，优化施工方案。
自动化监测系统
在盾构注浆过程中，不仅要加大同步注浆量，还要在每一环进行二次注浆，并在掘进过程中同步中盾注泥，保证安全顺利穿越既有铁路。穿越河流与桥梁时，建设者会在了解河床土层结构、地下水位及卵石分布情况，特别是河流底部和桥梁基础下的地质条件后，先行一步对河床进行铺底加固，降低透水风险。在穿越桥梁时，会根据情况对桥梁地基进行二次加固，给桥梁做个“板凳”，再继续进发。
同时，“穿越者号”会与地面监控中心实时联动，使用全站仪、雷达等设备检查，全时段监控河流水位、桥梁情况等数据，及时调整施工参数。
在遇到高压燃气管道时，“穿越者号”会根据情况仔细评估风险，改变掘进角度，主动与管道拉开距离，规避长距离并行高压燃气管道的风险。
盾构机是如何排土的？
“穿越者号”向前掘进、构“盾”，必然会“刨出”土壤，能否将渣土迅速排出，也是影响盾构效率和质量的关键因素。
盾构机的渣土排出系统
“穿越者号”经常需要在富水砂卵石地层和泥岩地层中穿行。富水砂卵石地层含水量高，颗粒较大，在盾构机的压力之下，水分容易渗出、并与渣土一起喷涌而出，损坏设备、影响进度。
渣土改良
泥岩又像一块软黏的“陶土”，在被盾构机的刀盘切割时，很容易变形，甚至崩解成软泥，堆积在盾构刀盘上，形成一块“泥饼”，影响掘进效率。“穿越者号”在长期的实践中，总结出了适用于各种地层的渣土改良剂最优配比，有效解决了砂卵石地层喷涌、泥岩地层中结泥饼的问题。
“穿越者号”一路勇往直前，掘进、构“盾”、排土，当他的刀盘破土而出，便是地铁隧道贯通的时刻。完成任务的“穿越者号”将被再次拆解，“分块上岸”，投入又一次盾构的使命。
轨道交通隧道盾构施工是现代城市交通建设中的重要环节。盾构技术作为一种先进的隧道掘进方法，以其高效、安全、环保等特点，逐渐成为轨道交通隧道建设的主要手段之一。2024年，成都轨道集团提速推进10条线路302公里建设，实现125座车站封顶线网规模突破670公里，盾构掘进97.7%。
新的一年，成都轨道集团将继续深化落实“四保安全”工作机制，坚决守牢轨道交通安全发展底线，全力以赴拼经济、搞建设、促发展。
应用名称：成都地铁 APP
