[分享]蒙特利尔地铁存车线工程的设计与建设

蒙特利尔地铁Cote Vertu存车线工程的设计与建设

小编语

From the editor

地铁是帮助现代化城市满足公共交通需求的利器，然而除了通行线路的不断扩张，对于地铁列车的存放与维护需求也在日益增长。现在，就来带大家看看加拿大蒙特利尔地铁橙线的Cote Vertu存车线项目！

Intro

蒙特利尔地铁

蒙特利尔地铁（Montreal Métro）于上世纪60年代初起分多个阶段建造，首条地铁线于1966年运营。受巴黎地铁影响，它使用了胶轮路轨系统，目前已成为加拿大载客量第一、北美第三的地铁系统，日载客量130万人次。自从上世纪60年代末，包含三条线路、25.9km隧道与26个车站的蒙特利尔地铁系统先后进行了多次扩建，到2007年已有四条线路，总长69km，68个车站。

地下存车线项目

Garage Cote Vertu Project

2014年，蒙特利尔地铁官方公布了橙线延伸段工程，其中除了地铁隧道与新建车站外，还包括了Cote Vertu存车线项目，位于Côte-Vertu站以西1.5km处，具体建设内容包括：

Cote Vertu存车线项目设施

■ 一条宽8.5至10m、长0.8km的双线马蹄形隧道（下称连接隧道，图中绿色），连接新建存车线与现有橙线轨道，隧道内可同时容纳四部列车。

■ 一个用于打通连接隧道与现有橙线轨道的交汇区域（下称交汇点，图中橙色）；

■ 将三条存车线与连接隧道相连的区域，（下称Faisceau，图中蓝色），未来还将连接两条待建存车线（图中虚线）；

■ 三条宽8.5m的马蹄形平行存车隧道（图中黄色），其中1号隧道长183m，作维护区域；2号与3号隧道长305m，用于存车；

■ 一个70m*26m*22m的车间与维护设施（图中红色），位于1号隧道末端，用于列车的维修保养；

■ 位于存车线末端一侧宽10.6m、高9.1m、连接SA9的通风隧道（图中紫色）；

■ 两个通风结构（图中玫红色）：SA9，尺寸为16m x 5m，含风扇和紧急出口；SA8的尺寸为8m x 6m，仅含紧急出口。 

开挖工法选择

Selection Of Excavation Methods

施工方使用了巷道掘进机对三条存车线隧道进行开挖，以保证5条存车隧道（包含2条待建隧道）之间立柱的结构稳定性与完整性，并尽量减少开挖区域以及存车线的占地面积。若使用钻爆法开挖，地层中的裂缝、围岩损伤以及较低的地应力会对立柱的稳定性产生较大的影响。

工程中的地面开挖（Faisceau区，SA8、SA9通风结构以及车间竖井）大部分采用钻爆法，其中的主要挑战是人口密集区的振动限制，其点峰值振动速度（PPV）需要保持在25mm/s以下。

为有效控制爆破产生的振动，施工方采用了紧密排布、直径与间距比为0.56的大直径钻孔，结合缓冲爆破施工。大规模的钻爆施工采用5m台阶法与0.6kg/m³炸药单耗，结合电子延时爆破技术，最终使绝大多数钻爆过程符合标准。

而由于工地的爆破限制，部分Faisceau明挖区也使用了巷道掘进机。施工中使用了两台Sandvik的MT720型掘进机，重量为135吨，装机功率为300千瓦，最大切削高度6.5m。影响开挖性能的三个主要因素为：

■ 设备参数：重量、刀头功率与与刀具类型；

■ 岩体性质：不仅取决于岩体特性，还取决于整个岩层的环境，如断裂带与地下水等；

■ 操作与维护：平稳的操作与适当的维护有助于顺利施工。

预期与实际地质条件

Predicted Versus Encountered Ground Conditions

预期地质条件与实际基本一致，仅仅在连接隧道区间内遭遇了预期之外的V级围岩断裂带。

1号与2号隧道的实际地质也与预期大致相同，区别仅仅是1号隧道区域之外的断层带最终在隧道影响区域约21m处结束。相同的断层带也影响了车间东面的开挖。

交汇点的开挖挑战

Challenge Of Excavating The Junction Area

交汇点将连接隧道与现有的橙线轨道连接，开挖过程中包含几何形岩体支护的挑战，覆土3m-4.5m，跨径9.1m-18.9m（如下图）。为了保持现有隧道的结构高度与覆土质量，使用了巷道掘进机进行了新奥法施工，通过FLAC 3D数值建模，验证了开挖与地层支护顺序。

巷道掘进机从最小跨径开始挖掘，对于两个最大跨径的区域，开挖时将截面分为四块，包括对现有隧道进行扩径，侧面区域开挖，立柱区域开挖以及工作台区域的拆除。

开挖时每1.8m设置支护，最初支护包括0.2m钢纤维喷射砼与硬岩锚杆组成，采用多点引伸计进行沉降监测。

位于1、2、3号隧道末端的通风隧道跨径11m，高度在9.7m至11m之间，同样使用新奥法进行分段施工，开挖过程分为三步，地层支护手段与交汇点区域施工相同。预期的地层断裂带在SA09结构东侧遭遇，最终成功穿越。

小编语

To Be Contiuned

截止目前，工程中的开挖已经基本完工，正在进行隧道内的永久混凝土结构施工。整个工程预计将于2021年底投入使用，届时将容纳橙线中新增的超过10组列车。

本文整理自网络