地鐵建設(shè)是個(gè)復(fù)雜而且不易的過(guò)程，其中在地鐵隧道挖掘中必然會(huì)用到盾構(gòu)機(jī)，今天小編和大家一起探討一下其中最為關(guān)鍵的大直徑盾構(gòu)機(jī)的工作原理，看看這個(gè)大型機(jī)械是怎么生產(chǎn)的及地鐵的修建過(guò)程?！?/span>

一、讓我們先通過(guò)二段視頻介紹一下盾構(gòu)機(jī)的工作原理和盾構(gòu)機(jī)的組裝過(guò)程：

盾構(gòu)機(jī)的工作原理

盾構(gòu)機(jī)組裝過(guò)程，真是個(gè)浩大的工程

　　盾構(gòu)機(jī)是地鐵工程建設(shè)中重要的機(jī)械設(shè)備，一般用來(lái)掘進(jìn)兩個(gè)站點(diǎn)之間的區(qū)間。盾構(gòu)機(jī)主要分為主機(jī)和車架兩大部分。主機(jī)重約220噸，在最前面部分是機(jī)頭，上面是一個(gè)藍(lán)色的圓形刀盤，直徑6.5米左右，刀盤上裝有四五種刀片，可以應(yīng)付不同的土層地質(zhì)情況。后面緊跟著的是一段密封艙機(jī)身大約有8米長(zhǎng)，尾隨著6節(jié)車廂，用于裝載盾構(gòu)機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、土體改良系統(tǒng)、密封系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)等，總體結(jié)構(gòu)達(dá)到70多米長(zhǎng)。

　　盾構(gòu)機(jī)運(yùn)行時(shí)就像一列能鉆地的火車在運(yùn)行，它的工作原理其實(shí)和電動(dòng)剃須刀有幾分相似。當(dāng)開始工作時(shí)它靠著機(jī)身內(nèi)的千斤頂給予的動(dòng)力向前推動(dòng)，旋轉(zhuǎn)刀盤掘開土層。挖掘土層的同時(shí)用混凝土環(huán)管片貼牢，防止土層塌陷，每次掘進(jìn)一環(huán)1.2米長(zhǎng)，含6塊管片。而掘進(jìn)出來(lái)的土則會(huì)被螺旋運(yùn)輸機(jī)輸送到裝載泥土的車輛上，運(yùn)回到地面。

二、盾構(gòu)機(jī)的工作過(guò)程及地鐵隧道的挖掘，地鐵的修建

大直徑盾構(gòu)機(jī)的工作過(guò)程

　　首先在建造之前，工程師要進(jìn)行車輛線路的規(guī)劃，規(guī)劃要建立在城市發(fā)展戰(zhàn)略、總體規(guī)劃、土地利用規(guī)劃的基礎(chǔ)上。

　　然后要進(jìn)行地質(zhì)勘查，通過(guò)鉆孔取樣、電法勘探、磁法勘探、聲波法勘探等方法來(lái)分析。

　　當(dāng)列車行駛路線確定了之后，要根據(jù)城市的整理規(guī)劃設(shè)計(jì)地鐵車站，一般會(huì)選擇在住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)等主要客流集散點(diǎn)，方便市民出行。同時(shí)考慮土地利用、與其他交通方式換乘便捷、周圍環(huán)境條件等因素。

　　之后便是準(zhǔn)備明暗開挖施工，在這之前要對(duì)綠化遷移、房屋拆遷、交通疏解、管線改遷。有了施工場(chǎng)地后，準(zhǔn)備施工了。

　　在這一過(guò)程中碰到深坑、礦山路就很麻煩。

　　于是“鋼鐵蚯蚓”盾構(gòu)機(jī)，今天我們講的主角就要出場(chǎng)了。地鐵隧道大部分用盾構(gòu)法施工修建。

　　過(guò)程是這樣的：

　　1、工人在管片將一片片盾構(gòu)管片預(yù)制好，再運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)。

　　2、通過(guò)龍門吊，將管片吊入盾構(gòu)始發(fā)井。

　　3、盾構(gòu)管片搬運(yùn)車將管片運(yùn)送進(jìn)隧道。

　　4、盾構(gòu)機(jī)對(duì)管片進(jìn)行拼裝，形成隧道。

　　盾構(gòu)機(jī)就像一條“鋼鐵蚯蚓”，它經(jīng)過(guò)的地方，一條長(zhǎng)長(zhǎng)的隧道就建成了。

　　A、控制室

　　控制盾構(gòu)機(jī)的推力、速度、方向等掘進(jìn)參數(shù)的操作室

　　B、螺旋排土器

　　螺旋排土器將刀盤切削下來(lái)的泥土的石塊運(yùn)送到皮帶傳送機(jī)，最后再由渣土車運(yùn)出隧道。

　　C、管片組裝機(jī)

　　管片組裝機(jī)將盾構(gòu)管片依次進(jìn)行拼裝，一般6片管片組成一圈隧道，管片的寬度常為1.5米。

　　“鋼鐵蚯蚓”在漆黑的地下前進(jìn)而且不會(huì)迷路，因?yàn)橄冗M(jìn)的盾構(gòu)機(jī)安裝了高精度的測(cè)量系統(tǒng)能夠動(dòng)態(tài)顯示當(dāng)前的位置的相對(duì)于隧道設(shè)計(jì)軸線的位置偏差，操作人員可及時(shí)調(diào)整掘進(jìn)狀態(tài)，使盾構(gòu)機(jī)沿著正確的方向掘進(jìn)。

　　盾構(gòu)機(jī)是只能前進(jìn)不能后退的，它會(huì)挖到下一個(gè)地鐵站或豎井，完成任務(wù)后吊出地面。

　　盾構(gòu)機(jī)在地下挖掘時(shí)，經(jīng)常會(huì)冒出一些“攔路虎”孤石和溶洞及其他各種障礙。

　　孤石是種又大又硬的石頭，盾構(gòu)機(jī)的“牙齒”啃不動(dòng)他，這時(shí)候就要挖掉或炸掉，施工人員從地面往下鉆孔，一直鉆到孤石處。然后填進(jìn)炸藥，將孤石炸碎。

　　而溶洞更危險(xiǎn)，它就像“怪獸大嘴”，如果不妥善處理，盾構(gòu)機(jī)會(huì)跌入溶洞，造成嚴(yán)重的事故。

　　1、施工人員鉆一條直達(dá)溶洞的孔。

　　2、在孔中灌注水泥漿，將溶洞填滿，盾構(gòu)機(jī)才能通過(guò)。

　　除了孤石和溶洞，地下還有各種各樣的障礙。上軟下硬的地層：當(dāng)遇到上面軟弱、下面堅(jiān)硬的地層時(shí)由于受力不均，易造成刀盤損壞及地面塌方，需要謹(jǐn)慎推進(jìn)或提前處理。

　　當(dāng)盾構(gòu)機(jī)來(lái)到江邊的時(shí)候，挖掘風(fēng)險(xiǎn)也很大，盾構(gòu)機(jī)需要小心謹(jǐn)慎地挖掘前行。

　　盾構(gòu)施工時(shí)候，除了要解決地下的難題，也要保護(hù)地面上的建筑，如房屋、高架橋、鐵路等。

　　挖著挖著，有時(shí)候就跑到地面上了。

　　總之，地鐵建設(shè)施工過(guò)程中要注意隧道、軌通、電通這三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。

　　施工完畢之后，還要裝修車站、安裝機(jī)電設(shè)備、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)、驗(yàn)收和試運(yùn)行等才能通車。

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