盾構(gòu)機(jī)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

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盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)(Shield) 是地面下暗挖施工隧道的專用工程機(jī)械，它具有一個(gè)可以移動(dòng)的鋼結(jié)構(gòu)外殼(盾殼)，內(nèi)裝有開(kāi)挖、排土、拼裝和推進(jìn)等機(jī)械裝置，可以進(jìn)行開(kāi)挖、支護(hù)、襯砌等多種作業(yè)的一體化施工，被廣泛應(yīng)用于地鐵、鐵路、公路、市政、水電隧道工程建設(shè)。目前，在歐美等發(fā)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家使用盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行施工的城市隧道已占90%以上。
現(xiàn)代盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)機(jī)集液壓、機(jī)電控制、測(cè)控、計(jì)算機(jī)、材料等各類(lèi)技術(shù)于一體，屬于技術(shù)密集型產(chǎn)品，其生產(chǎn)主要集中在日本、德國(guó)、英國(guó)、美國(guó)、加拿大等少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家，其中又以德國(guó)、美國(guó)、日本技術(shù)最為先進(jìn)。
盾構(gòu)機(jī)的種類(lèi)
盾構(gòu)機(jī)的機(jī)型種類(lèi)很多。根據(jù)地層條件和具體施工方法的不同，隧道盾構(gòu)機(jī)可分為硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)(即TMB)、軟巖隧道盾構(gòu)機(jī)。而按開(kāi)挖面的閉合程度，可分為開(kāi)敞式、半開(kāi)敞式和封閉式。其中，開(kāi)敞式又可細(xì)分為人工開(kāi)挖盾構(gòu)、半機(jī)械開(kāi)挖盾構(gòu)、機(jī)械開(kāi)挖盾構(gòu)；半開(kāi)敞式也有擠壓盾構(gòu)和網(wǎng)格盾構(gòu)之分，而封閉式則可進(jìn)一步分為泥水加壓平衡盾構(gòu)(含直接控制型、間接控制型兩種)、土壓平衡盾構(gòu)(包括普通型、加泥型、加水型、泥漿型等種類(lèi))。還有將兩種類(lèi)型復(fù)合在一起的復(fù)合型，也包括泥水型、土壓型、敞開(kāi)型等多種，此外，還有適用于城市地下工程，如市政供排水、電纜管道建設(shè)的微型盾構(gòu)。而目前作為主流技術(shù)的，主要有泥水加壓平衡盾構(gòu)機(jī)、土壓平衡盾構(gòu)機(jī)、復(fù)合型盾構(gòu)機(jī)、TMB掘進(jìn)機(jī)和微型盾構(gòu)機(jī)五種。
（1）泥水加壓平衡盾構(gòu)機(jī)5^Ky8f!U&| M
泥水加壓平衡盾構(gòu)由盾殼、開(kāi)挖機(jī)構(gòu)、推進(jìn)機(jī)構(gòu)、送排泥漿機(jī)構(gòu)、拼裝機(jī)構(gòu)及附屬裝置組成。是目前各種盾構(gòu)中最復(fù)雜、價(jià)格最貴的一種。它適用范圍較大，多用于含水率高的軟弱土質(zhì)中，是一種低沉降、較安全的施工機(jī)械，對(duì)穩(wěn)定的地層優(yōu)點(diǎn)尤為明顯，其工作效率要高于土壓平衡盾構(gòu)機(jī)，但隨著土砂百分比的增加，會(huì)出現(xiàn)泥水分離難度增大的不足。2by7K{8D
泥水平衡盾構(gòu)機(jī)的主要生產(chǎn)廠商有：日本川崎重工、三菱重工、小松盾構(gòu)以及德國(guó)的海瑞克公司
（2）土壓平衡盾構(gòu)機(jī)RgDPc'k%H)U:E#c
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土壓平衡盾構(gòu)是在泥水加壓盾構(gòu)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的一種新型盾構(gòu)。主要由盾殼、開(kāi)挖機(jī)構(gòu)、推進(jìn)機(jī)構(gòu)、排土機(jī)構(gòu)、拼裝機(jī)構(gòu)及附屬裝置組成。土壓平衡盾構(gòu)通過(guò)對(duì)土壓管理，保持土壓或土碴量的相對(duì)平衡與穩(wěn)定來(lái)進(jìn)行工作�？蓮V泛適用于對(duì)沖積粘土、洪積粘土砂質(zhì)土、砂、砂礫、卵石等地質(zhì)的施工，不需分離裝置，占地面積少，施工時(shí)的覆土層可相對(duì)較淺。日本川崎重工、德國(guó)的海瑞克公司、加拿大的lovat公司均有此類(lèi)產(chǎn)品出售。
（3）組合式盾構(gòu)機(jī)
組合式盾構(gòu)機(jī)開(kāi)挖面穩(wěn)定，施工方法可視土質(zhì)情況的變化而轉(zhuǎn)換，因此適應(yīng)范圍較廣，根據(jù)需要可以從土壓平衡轉(zhuǎn)換為泥水加壓方式，土料輸送可由螺旋輸料器轉(zhuǎn)為泥漿及管道輸送。有一定知名度的產(chǎn)品有川崎重工推出的直徑為10.2m組合式盾構(gòu)機(jī)產(chǎn)品；德國(guó)的海瑞克出品的直徑為14.2m的盾構(gòu)機(jī)，則為目前世界上該類(lèi)機(jī)型直徑最大的產(chǎn)品。Y'a0hKhY\5UD"Ja
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（4）全斷面硬巖掘進(jìn)機(jī)（TBM掘進(jìn)機(jī)）
全斷面硬巖掘進(jìn)機(jī)是由盾構(gòu)技術(shù)發(fā)展而來(lái)。通常適用于硬基地層。其施工特點(diǎn)是穩(wěn)定性良好、施工速度快、隧道成型好、對(duì)周?chē)�環(huán)境影響小。施工隧道直徑大體從1.83m到11.93m，但使用最多的是3-6m直徑范圍，直徑6m以上可按工程要求按需供應(yīng)；開(kāi)挖巖層的抗壓強(qiáng)度范圍從3MPa到385MPa，但大多數(shù)為50-150Mpa之間。日本川崎重工、德國(guó)的海瑞克公司、wirth公司、美國(guó)的Robbins公司、加拿大的lovat公司等均有該機(jī)型產(chǎn)品，其中，日本川崎重工出品的三圓心組合TBM機(jī)的外形尺寸可高達(dá)10.04×15.84m，為目前世界上直徑最大的TBM掘進(jìn)機(jī)。
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（5）微型盾構(gòu)機(jī)
行業(yè)內(nèi)通常把直徑小于3m的盾構(gòu)稱為微型盾構(gòu)。該類(lèi)機(jī)型主要用于市政供排水管道，電纜管道等的建造。
目前德國(guó)wirth公司出品了RVS80， RVSl60， RVS250-RVSl200型號(hào)的產(chǎn)品；加拿大的lovat公司歐洲分部也有直徑小于1.5m的產(chǎn)品出售，如MS40PJS產(chǎn)品直徑為1m，另外還有2m的產(chǎn)品。美國(guó)Robbins公司產(chǎn)品直徑一般為1.8、2.1、2.2、2.4m，其中直徑1.8m的產(chǎn)品，挖掘隧道長(zhǎng)度可達(dá)125m。德國(guó)的海瑞克公司研發(fā)了AVN250-1200的產(chǎn)品系列，其直徑從250-700mm不等，規(guī)格多達(dá)十余種�？傮w而言，該領(lǐng)域技術(shù)當(dāng)數(shù)日本小松公司最為領(lǐng)先，其開(kāi)發(fā)了直徑從0.15到2.95m數(shù)十種規(guī)格的產(chǎn)品。其中0.15m直徑的微型盾構(gòu)為迄今為止世界上最小的該類(lèi)產(chǎn)品。
大的國(guó)內(nèi)做不了,微型的國(guó)內(nèi)也做不了嗎?太讓人失望了

盾構(gòu)機(jī)發(fā)展方向　0xR:vm,[G)a a
（1）開(kāi)發(fā)新型盾構(gòu)
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開(kāi)發(fā)用于海底、江底公路隧道的大口徑圓形斷面隧道掘進(jìn)機(jī)（Φ≥16m），實(shí)現(xiàn)單向3車(chē)道，達(dá)到高速公路車(chē)流要求；開(kāi)發(fā)小口徑(Φ<1m)盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)，對(duì)市區(qū)密集建筑有自動(dòng)導(dǎo)向、自動(dòng)避開(kāi)硬塊等功能；開(kāi)發(fā)異形斷面隧道掘進(jìn)機(jī)，滿足城市共同溝構(gòu)筑的要求�！　�v;B$L @
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（2）改進(jìn)刀盤(pán)和刀具
刀盤(pán)、刀具是隧道掘進(jìn)機(jī)上的重要組成部分之一。研究、開(kāi)發(fā)不僅能自動(dòng)更換刀盤(pán)而且刀頭具有耐熱、耐磨、耐腐蝕高硬度的材料，使得在隧道掘進(jìn)機(jī)上安置的刀具既可切削堅(jiān)硬的巖石，又可攪削含水軟土層(即混合形盾構(gòu))，達(dá)到對(duì)多種不同性質(zhì)的土層作穩(wěn)定掘削。
（3）開(kāi)發(fā)激光、陀螺并用的自動(dòng)方向控制，新的衛(wèi)星GPS定位系統(tǒng)，從而迅速準(zhǔn)確地判斷隧道掘進(jìn)機(jī)姿態(tài)和設(shè)計(jì)軸線的偏差�！　。�4）提高隧道掘進(jìn)機(jī)止水性能，加強(qiáng)土砂入口密封止水性能；開(kāi)發(fā)新型的耐壓性能和彈性止水性能良好的壓力平衡式盾尾密封裝置�！�
8h1By)@xnt
（5）進(jìn)一步提高千斤頂推進(jìn)速度(0.1m/min)，控制切削速度和進(jìn)切深度。增設(shè)刀盤(pán)的制冷裝置；適當(dāng)擴(kuò)大刀盤(pán)縫隙；增加滾筒式刀頭，提高對(duì)較大卵石、石塊破碎能力；采用雙線路排泥系統(tǒng)，提高泥水分離處理能力，使其與雙線路排泥系統(tǒng)適應(yīng)。這樣，可大幅度地提高推進(jìn)速度�！　�
（6）開(kāi)發(fā)強(qiáng)度高、流動(dòng)性好的鋼纖維混凝土襯砌系統(tǒng)�！�
（7）研制開(kāi)發(fā)在大坡度、小曲率半徑線路上施工的盾構(gòu)�！　�
（8）管片制作、運(yùn)輸、拼裝的新技術(shù)和裝備�！　�
（9）開(kāi)發(fā)新的接縫防水材料，更新接縫防水、堵漏的施工工藝，徹底解決隧道襯砌滲漏問(wèn)題。
（10）研制盾構(gòu)穿越特殊有害地層的施工藝和技術(shù)裝置。

51機(jī)械動(dòng)畫(huà)

現(xiàn)在最大直徑的好象是15米,的確是個(gè)開(kāi)挖隧道的利器.

天空的櫻花

我天啊 ，小時(shí)候看電視一直在找盾構(gòu)，不知道是什么東西

xiaoshxin

這方面中國(guó)還沒(méi)有打破國(guó)外的壟斷吧

懷念昔日熊貓

有一些錯(cuò)誤，硬巖掘進(jìn)機(jī)不是從盾構(gòu)發(fā)展出來(lái)的，特別是敞開(kāi)式，和盾構(gòu)幾乎完全不同。單護(hù)盾和雙護(hù)盾硬巖掘進(jìn)機(jī)是借鑒了盾構(gòu)的某些理念，但是碎巖機(jī)制完全不同，而且在硬巖中的適用性也相對(duì)較差。