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盾构机:遁地铺设隧道的“蛟龙”

信息来源:湖南日报发布时间: 2021-09-07【字体:

  

    引子

  8月23日在铁建重工长沙第一产业园,一台刀盘涂装着雄狮图案的大直径盾构机荣耀下线这台盾构机开挖直径达13.42米,总长130米总重3800吨,将参与我国最深海底隧道——深圳至江门铁路珠江口隧道工程建设

  1000名工人用传统爆破方式挖一条小型隧道大概需要5年,工作环境恶劣不说劳动强度还非常大,并容易发生安全事故可如果使用一台盾构机挖一条同样的隧道,则仅需5个月时间且工人可在盾构机自动化操作室内作业,安全有保障

  盾构机到底是什么?又是如何挖隧道的?

  盾构机之所以谓之“盾”“构”是因其一边挖掘隧道,一边铺设隧道支撑性管片作为盾体承受来自周围土层、地下水的巨大压力,继而构建形成隧道主体结构

  盾构机被誉为“地下蛟龙”从外观上看,它常为圆柱形身材有个“大脸盘”,上面长了许多颗“铁齿钢牙”专门负责“啃”碎砂石。它身披钢铁盔甲抵挡外来压力防止坍塌,保护着“肚”内工作的运转螺旋输送机就像其“肠道”,负责将“吞”进去的渣土排送到皮带输送机上再输送至渣土车土箱中,最后通过竖井运至地面每当“蛟龙”向前推进一段距离,便会歇一下脚管片拼装机会把由地面运送下来的预制好的混凝土管片,如搭积木般拼装起来因此,等隧洞一挖完隧道也就随之建好了。

  盾构机作为国之重器集光、机、电、液、传感、信息技术于一体,涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术有意思的是,每台盾构机都不是“千篇一律”都必须依照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造,可靠性要求极高

  当一台盾构机设计制造完成后会先从制造地进行拆解,运输到隧道施工地后从提前建好的入口下地,再对盾构机进行拼接和调试组装好的“蛟龙”在数个力大无比的液压油缸加压驱使下,削土前进直至到达出口再被吊出地面。

  “蛟龙”在漆黑的地下会“迷路”吗?为保证盾构机按规定路线行进工作人员会在规划路线的隧道正上方路面上安装一种“路面传感器”,实时检测路面变化同时,盾构机上安装了高精度的量测导航系统以显示当前位置与隧道设计轴线位置的偏差,确保操作人员能够及时调整掘进位姿

  盾构机是衡量一个国家地下施工装备制造水平的重要标志。由于我国盾构机行业起步晚以前曾长期依靠进口,处处受制于人而自本世纪初起,我国开始走上盾构机自主研发和攻坚之路随后不仅研发出拥有完全自主产权的国产盾构机,还凭借创新技术、过硬质量及高品质服务远销世界实现了盾构机从无到有、从有到优的过程。

  (科学指导:中国铁建重工集团股份有限公司科技发展研究院院长 廖金军)



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