每到夏季汛期，一場(chǎng)場(chǎng)暴雨，讓我國(guó)許多城市積水沒(méi)車，道路擁堵，行路如趟河，雨水灌地鐵，航班延誤，火車晚點(diǎn)，城市交通一度混亂，暴露了城市排水系統(tǒng)的脆弱。排水工程是全世界城市建設(shè)中面臨的難題，近日，東京都水道局首次對(duì)外公開(kāi)了日本最大級(jí)別的排水管道工程，讓我們一睹為快吧~
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特大暴雨vs最大排水管道
受臺(tái)風(fēng)影響，日本夏天的降雨量充沛。東京地區(qū)的地下排水系統(tǒng)主要就是為避免受到臺(tái)風(fēng)雨水災(zāi)害侵襲而建的。這一系統(tǒng)于1992年開(kāi)工，2006年竣工，堪稱世界上最先進(jìn)的排水管道排水系統(tǒng)。它由一連串混凝土立坑構(gòu)成，地下河深達(dá)60米。
東京的雨水有兩種渠道可以疏通：靠近河渠地域的雨水一般會(huì)通過(guò)各種建筑的排水管，以及路邊的排水口直接流入雨水蓄積排放管道，最終通過(guò)大支流排入大海；其余地域的雨水，會(huì)隨著每棟建筑的排水系統(tǒng)進(jìn)入公共排水管，再隨排水管道系統(tǒng)的凈水排放管道流入公共水域。
然而特大暴雨來(lái)臨時(shí)，這些管道在瞬間不足以“消化”巨大的降雨量，近年來(lái)東京遭遇特大暴雨時(shí)也會(huì)出現(xiàn)路面積水問(wèn)題。為此，急需一條需水量更大，更粗的地下管道！
現(xiàn)在，在東京市中心地下約40m的深處，兩條直徑不同的排水隧道正在“待命”。
皇居護(hù)城河水就由“我”來(lái)守護(hù)
全長(zhǎng)4.5km的第二溜池干線分成上流蓄水管線（已建成的既有管線）和下流排水管線兩部分。除了擁有21萬(wàn)噸蓄水能力外，這項(xiàng)工程另一個(gè)作用便是，改變了污水的排放地點(diǎn)。
降雨達(dá)到一定量會(huì)導(dǎo)致下水管道內(nèi)水質(zhì)下降，以往的管道會(huì)將一部分污水排向皇居護(hù)城河及筑地川等封閉的“死水”，可以想象隨之而來(lái)的水質(zhì)污染問(wèn)題。而第二溜池干線則將改變這一切，大量的雨水將通過(guò)勝哄泵站，從地下40米處抽上來(lái)，最終流入隅田川。
最大掘削深度52.3m有必要嗎？
如果你以為這僅僅是一種噱頭的話，那就大錯(cuò)特錯(cuò)了。要知道，在這樣的深度下進(jìn)行施工作業(yè)，地下氣壓非常高，人體會(huì)出現(xiàn)高壓氧氣中毒癥狀，也就是通常所說(shuō)的氣壓傷，對(duì)人體危害非常大。而之所以決定在地下40m深處建造隧道，主要是因?yàn)闁|京市中心地下管線、地下鐵線路等較為擁擠。
針對(duì)上述高壓作業(yè)問(wèn)題，在實(shí)際施工中，40m以下的深度采用了混合氦氣的作業(yè)系統(tǒng)。根據(jù)痰氣43％、氧氣24％、氦氣％の混合氣體，可以縮短大氣壓減壓時(shí)間，避免產(chǎn)生氣壓傷。
消音房里的工作井
前面我們提到，新的排水方案將利用勝哄泵站抽水，而盾構(gòu)工作井就設(shè)在計(jì)劃建造泵站的地方，也就是隅田川的邊上。
關(guān)于日本的文明施工，通過(guò)我們的微信想必大家都非常熟悉了，此次在東京市中心作業(yè)，自然是少不了消音房的，讓我們來(lái)看一下這個(gè)寬54.4m、長(zhǎng)59.5m、高15.2～20.2m的消音房里都有些什么？
二連式土砂料斗
SEW工法助力盾構(gòu)始發(fā)
SEW工法是在圍護(hù)結(jié)構(gòu)洞門(mén)范圍內(nèi)預(yù)先安裝ffu材料部件（一種玻璃纖維材料，全稱：Fiber Reinforce Formed Urethane）來(lái)替代傳統(tǒng)墻材，可以使盾構(gòu)機(jī)直接切削ffu部件進(jìn)行始發(fā)、到達(dá)的施工工法。ffu材料具備較高的止水性能，所以SEW工法不僅能夠免除洞門(mén)鑿除給工程帶來(lái)的端頭地層失穩(wěn)、涌水等風(fēng)險(xiǎn)，還能在一定程度上減小端頭井加固范圍，甚至取消端頭加固，降低了周邊管線等條件對(duì)工程的制約。
2.5倍直徑比鄰近隧道地中分叉
正如前面提到的，由于鄰近地下管線和JR地下鐵，在有限的用地內(nèi)，采用了具有較大優(yōu)勢(shì)的H&V盾構(gòu)法。H&V（Horizontal variation & Vertical variation）盾構(gòu)法，是通過(guò)特殊的連接結(jié)構(gòu)將兩臺(tái)單圓盾構(gòu)機(jī)組合起來(lái)，在扭轉(zhuǎn)力的作用下自由地進(jìn)行橫向到縱向、縱向到橫向的疊合螺旋式隧道的挖掘，從而完成非圓形的任意斷面隧道的掘進(jìn)。
這臺(tái)由川崎重工•播磨工廠制造的橫向二連泥水式分叉盾構(gòu)機(jī)，便是利用了該工法的分叉特點(diǎn)，在2臺(tái)單圓盾構(gòu)機(jī)之間設(shè)置調(diào)距襯套，通過(guò)調(diào)距襯套的連接銷，形成固定的組合結(jié)構(gòu)。在分叉隧道施工時(shí)，從盾構(gòu)機(jī)內(nèi)拆卸連接銷，然后分離盾構(gòu)機(jī)和調(diào)距襯套，就可以了，這就意味著無(wú)需建造分叉隧道施工的豎井。而且，2臺(tái)盾構(gòu)機(jī)的同步施工，大大縮短了工期。
在地中分叉前，兩臺(tái)盾構(gòu)同步施工過(guò)程中，調(diào)距襯套上裝有感應(yīng)裝置，向中央控制室實(shí)時(shí)發(fā)送盾構(gòu)機(jī)之間的距離。
2011年12月，于分叉點(diǎn)成功完成了為期一周的盾構(gòu)機(jī)分離作業(yè)。拆卸連接銷時(shí)，為了防止浸水，采用了特殊結(jié)構(gòu)的螺栓和螺母。
大隧道日均掘進(jìn)12m，小隧道約14m
據(jù)悉，整個(gè)項(xiàng)目將于今年開(kāi)始正式投入使用。大家是否從中獲得了一些啟示呢？
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