环线MRT建筑工程：如何克服穿梭地底所面临许多挑战 ，得以安全施工？ | 联合早报
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观看以下视频，走进幕后看一看陆交局如何钻凿建于地底的地铁隧道。
新加坡虽然面积小，却拥有超过160个地铁站，并且大部分都建于地底。陆路交通管理局（以下简称陆交局）副总监沈家庆曾参与滨海市区线和汤申—东海岸线的建筑工程。他表示，将地铁线隐于地底面临许多挑战，包括如何准确定位和避开埋在地下，有如迷宫般的公共设施。
此外，团队必须清楚知道沿线的地质结构，以采用最合适的器械挖掘隧道。因应地质变化，不同段落的隧道选用的隧道钻凿机（tunnel boring machine）配件也有所不同。在新加坡使用的钻凿机，从前端的盾构（shield segment）到后方装载负责驱动、渣土输送及方位调整等用途的后援龙门架（back-up gantries），长度超过100公尺、直径达6.6公尺、重达700公吨，运行时犹如一条土龙穿梭地底。
因应地质变化，每个隧道段落选用的隧道钻凿机配件也有所不同。（图/陆交局提供）
钻凿机装备导航系统 划定路线在隧道前进
新加坡的地质结构非常多元化，从坚硬的花岗岩到软绵的海洋黏土都有，这使得地铁隧道的钻凿工程变得非常复杂。
为了准确掌握地底环境，工程师和岩土工程顾问以收集到的地下设施图和建筑工程图为基础，配合多种技术来核实隧道路线的地下结构。勘察过程详尽而漫长，以防止施工导致公用事业服务中断。沈家庆说：“我们不能仅仅拿到建筑图就草率决定开挖地点，我们需要掌握更多的调查信息和数据，才能准确确定挖掘的位置。”
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监理工程师钟正义透露，前丹戎巴葛火车站底下的地铁隧道勘察工程非常繁杂。（图/新报业媒体）
来自Ronnie and Koh顾问公司的监理工程师钟正义透露，地铁环线途径前丹戎巴葛火车站地底，但1930年代遗留的建筑图已经褪色，无法提供完整信息。因此，团队必须使用不同的技术来测量和分析数据，以确定火车站的地基深度。
施工时，钻凿机的组件包括盾构、渣土输送系统、电力系统、液压器具等被分拆后运到工地，用起重机降到地底的起始位置进行组装。预制的隧道环壁也分段运到地底。
钻凿机的庞大盾构，在隧道施工开始前，被降到地底后才进行组装。（图/陆交局提供）
随着盾构的旋转，钻凿机切割土壤和石块，巨大的钻头循序渐进地工作。切下来的土石，一部分可能会直接用来支撑新挖的隧道壁，防止塌陷；其余的则由渣土输送系统运走。
每当盾构前进大约1.4公尺，就要停下来一次，把一截隧道环壁安装到挖好的地道中。钻凿和安装环壁的过程不断重复，直到整个隧道工程完成为止。
钻凿作业要求高精准。沈家庆透露：“钻凿机配备了结合激光、陀螺仪及其他侦测设备的先进导航系统，确保机器按照划定的隧道路线前进。系统不断监测钻凿机的位置，并实时反馈以及调整它的位置和方向。”
降低工程对外影响 确保地面结构稳定
尽管面对挑战，团队必须确保减少工程对周围居民和商户的影响。
“即使在全天候进行工程时，我们仍密切监控各种仪器，确保地面结构稳定，并且隧道的建设质量满足监管标准。”——陆交局高级项目工程师庄思勇
在施工过程中，维持隧道面的压力非常关键，这有助于保持隧道结构的稳定性。沈家庆指出，隧道面压力是指周围地层对隧道开挖面的压力。他解释说：“如果隧道面不稳定，可能会导致地面沉降，这种土地的移动可能会向上延伸至地表。”
陆交局高级项目工程师庄思勇专注地观察采集到的土石样本，为施工须考虑的地面和地底隧道稳固措施提供参考。（图/新报业媒体）
为了全面管理风险，陆交局也在地面采用多种设备，监测土地在施工期间的状况，并进行每日汇报和审查。
此外，如果施工区域靠近重要的历史地标，还需要采取特殊的保护措施。例如，在环线的第六阶段工程中，广东民站附近的前丹戎巴葛火车站是国家古迹。为维护火车站具有文化和历史价值的壁画墙以及雕像，施工前必须做足防护措施，以确保它们的安全。
落实创新且安全的工程
在陆交局服务了近15年，沈家庆在兼顾工期和成本的同时，始终把安全排在第一位。他说：“我的职责最重要的是确保工程安全。如果不安全，一切成果都将化为乌有。”
因此，当隧道工程接近现有的基础设施，比如其他隧道或高架桥时，团队会更频繁地检查监测设备的数据，以确保一切安全。同时，如果施工地区的土质不好，还会进行地面改良工作，比如通过灌浆和冷冻技术来加固土壤，提高施工的安全性。
对于全身心投入隧道建造的团队来说，当钻凿机最终穿透隧道时，那一刻总是非常激动人心的。这种成就感一直是沈家庆多年工作的动力。
“每一次成功完成隧道连接都是一个重要的成就，代表了我们几个月甚至几年的辛勤工作。”——陆交局副总监沈家庆
入行数年的庄思勇，则因为可以见证技术和建设方法的创新感到高兴。他说：“在环线的第六阶段工程中，我们的隧道需要穿过几个汽车高架桥的桥墩。我们使用了特别设计的碳化钨强化切割工具来切割钢筋混凝土，这意味着钻凿机可以不用人工干预就能顺利通过这些桥墩，这大大提高了我们的工作效率和安全性。”
助力企业提升生产力
随着建筑环境行业转型数码化以提升生产力，越来越多的公司开始采用数码工具，如建筑信息模型（Building Information Modeling, 简称BIM）来简化他们的运营。
陆交局团队采用BIM，在设计、规划和协调施工工作上提升效率，并在早期阶段识别潜在问题。（图/陆交局提供）
为了取得更好的生产力和效率而进行创新，这需要投入资金，但企业可以寻求协助分担这些成本。新加坡的建筑环境业者可以利用生产力创新计划（Productivity Innovation Project Incentive Scheme），获取高达70％科技采纳和创新成本的资助。
本地公司可以通过生产力创新计划，探索创新解决方案并实施高效技术。这包括在施工现场中采用机器人和自动化技术以及制造和装配设计（Design for Manufacturing and Assembly，简称DfMA）设施。（图/Techniques Air-Conditioning and Engineering Pte Ltd提供）
生产力创新计划为三个领域提供财务援助：科技与创新、制造和装配设计技术、集成数码传输。在这些领域中拥有创新方案的企业可在2024年12月31日前提交提案，以获取资助。资助申请将根据生产力的提升潜能而定。
提升专业技能
新加坡建设局学院（BCA Academy）为想从事建筑环境事业的人士和该领域专业人员，提供多种建筑与工程的进修课程，以帮助他们提升技能和促进职业发展。这包括：
文凭课程：建筑工程（数码）文凭 Diploma in Construction Engineering (Digital)
行业从业者：地下建设专业文凭（Specialist Diploma in Underground Construction）
“建设新加坡”系列展示新加坡建筑环境业如何改变城市景观，为新加坡人创造更宜居、可持续和充满活力的生活、工作和休闲空间。（五之二）
