小石榴說科普 | 為什么說盾構(gòu)機(jī)是”鋼鐵穿山甲“？

　　“盾構(gòu)機(jī)”這個名詞，經(jīng)常出現(xiàn)在與基建相關(guān)的新聞當(dāng)中，那么盾構(gòu)機(jī)的主要用途是什么呢？中國制造的盾構(gòu)機(jī)到底有多牛？

　　在沒有盾構(gòu)機(jī)之前，修建地鐵、隧道，用炸藥和其他輔助的挖掘機(jī)等設(shè)備，施工效率低下，安全保障不高。

　　盾構(gòu)機(jī)是一種隧道掘進(jìn)的專用工程機(jī)械，集光、機(jī)、電、液、傳感、信息技術(shù)于一體，具有開挖切削土體、輸送土碴、拼裝隧道襯砌、測量導(dǎo)向糾偏等功能，涉及地質(zhì)、土木、機(jī)械、力學(xué)、液壓、電氣、控制、測量等多門學(xué)科技術(shù)，要按照不同的地質(zhì)進(jìn)行“量體裁衣”式的設(shè)計制造，可靠性要求極高。

　　盾構(gòu)機(jī)由刀盤、盾體、人艙、出渣系統(tǒng)、管片拼裝機(jī)、后配套、液壓流體系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)等組成，它猶如一條“鋼鐵穿山甲”。的確，盾構(gòu)機(jī)的工作原理類似于“穿山甲”挖洞：盾構(gòu)機(jī)的刀盤和刀具是“穿山甲”的前爪，用來破土和掘進(jìn)；盾體是“穿山甲”的背部，用來支護(hù)已經(jīng)挖掘成形的隧道；出渣系統(tǒng)是“穿山甲”的后爪，負(fù)責(zé)把挖掘處的渣土搬運(yùn)到洞口外；管片拼裝機(jī)所拼裝的管片是前進(jìn)時“穿山甲”的閉合的鱗片，用來加固隧道，讓挖出的洞更堅固；控制室是“穿山甲”的大腦，電氣系統(tǒng)是“穿山甲”的神經(jīng)，液壓泵站是“穿山甲”的心臟，液壓流體系統(tǒng)是“穿山甲”的血管，導(dǎo)向系統(tǒng)是“穿山甲”的雙眼。

　　盾構(gòu)機(jī)很復(fù)雜，光是零件就有2萬多個，單單一個控制系統(tǒng)就有2000多個控制點，控制程序代碼超過40萬行，號稱“工程機(jī)械之王”。我國研制的最大直徑盾構(gòu)機(jī)體形巨大，開挖直徑達(dá)16.07米，高度超過5層樓，整機(jī)長150米，身長相當(dāng)于7節(jié)地鐵車廂，總重量4300噸，由10萬個精密部件組成。

　　用盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行地鐵隧道施工具有自動化程度高、節(jié)省人力、施工速度快、一次成洞、不受氣候影響、開挖時可控制地面沉降、減少對地面建筑物的影響和在水下開挖時不影響水面交通等特點，在隧道洞線較長、埋深較大的情況下，用盾構(gòu)機(jī)施工更為經(jīng)濟(jì)。

　　那么，在新疆，哪些大型基建工程中有”鋼鐵穿山甲“的身影？烏魯木齊地鐵1號線、2號線，烏魯木齊南門電力隧道工程，新疆輸水工程等項目中都使用了盾構(gòu)機(jī)，解決了高水壓、大埋深、長距離掘進(jìn)等施工難題，實現(xiàn)各條隧道順利貫通。

　　目前，我國的盾構(gòu)機(jī)制造技術(shù)在全球處于領(lǐng)先地位，靠著優(yōu)質(zhì)的服務(wù)、合理的價格占據(jù)了全球三分之二的市場份額。

　　審讀專家：鐵建重工集團(tuán)股份有限公司首席技術(shù)官、正高級工程師 彭正陽

　　圖文整合：姜嵐

　　視頻制作：丁文

　　資料來源：新疆維吾爾自治區(qū)科協(xié)