盾構(gòu)機現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

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盾構(gòu)掘進機(Shield) 是地面下暗挖施工隧道的專用工程機械,，它具有一個可以移動的鋼結(jié)構(gòu)外殼(盾殼),，內(nèi)裝有開挖、排土,、拼裝和推進等機械裝置,，可以進行開挖、支護,、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)達國家使用盾構(gòu)機進行施工的城市隧道已占90%以上。
現(xiàn)代盾構(gòu)機掘進機集液壓,、機電控制,、測控、計算機,、材料等各類技術(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,、英國、美國,、加拿大等少數(shù)發(fā)達國家，其中又以德國,、美國,、日本技術(shù)最為先進。
盾構(gòu)機的種類
盾構(gòu)機的機型種類很多,。根據(jù)地層條件和具體施工方法的不同,，隧道盾構(gòu)機可分為硬巖隧道掘進機(即TMB)、軟巖隧道盾構(gòu)機,。而按開挖面的閉合程度,，可分為開敞式,、半開敞式和封閉式。其中,，開敞式又可細分為人工開挖盾構(gòu),、半機械開挖盾構(gòu)、機械開挖盾構(gòu),；半開敞式也有擠壓盾構(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),。還有將兩種類型復(fù)合在一起的復(fù)合型，也包括泥水型,、土壓型,、敞開型等多種，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、土壓平衡盾構(gòu)機,、復(fù)合型盾構(gòu)機,、TMB掘進機和微型盾構(gòu)機五種。
（1）泥水加壓平衡盾構(gòu)機5^Ky8f!U&| M
泥水加壓平衡盾構(gòu)由盾殼,、開挖機構(gòu),、推進機構(gòu)、送排泥漿機構(gòu),、拼裝機構(gòu)及附屬裝置組成,。是目前各種盾構(gòu)中最復(fù)雜、價格最貴的一種,。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,、較安全的施工機械,，對穩(wěn)定的地層優(yōu)點尤為明顯，其工作效率要高于土壓平衡盾構(gòu)機,，但隨著土砂百分比的增加,，會出現(xiàn)泥水分離難度增大的不足,。2by7K{8D
泥水平衡盾構(gòu)機的主要生產(chǎn)廠商有：日本川崎重工、三菱重工,、小松盾構(gòu)以及德國的海瑞克公司
（2）土壓平衡盾構(gòu)機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)上開發(fā)的一種新型盾構(gòu),。主要由盾殼、開挖機構(gòu),、推進機構(gòu),、排土機構(gòu)、拼裝機構(gòu)及附屬裝置組成,。土壓平衡盾構(gòu)通過對土壓管理,，保持土壓或土碴量的相對平衡與穩(wěn)定來進行工作�,？蓮V泛適用于對沖積粘土,、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,，施工時的覆土層可相對較淺。日本川崎重工,、德國的海瑞克公司,、加拿大的lovat公司均有此類產(chǎn)品出售。
（3）組合式盾構(gòu)機
組合式盾構(gòu)機開挖面穩(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)機產(chǎn)品；德國的海瑞克出品的直徑為14.2m的盾構(gòu)機,，則為目前世界上該類機型直徑最大的產(chǎn)品,。Y'a0hKhY\5UD"Ja
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（4）全斷面硬巖掘進機（TBM掘進機）
全斷面硬巖掘進機是由盾構(gòu)技術(shù)發(fā)展而來。通常適用于硬基地層,。其施工特點是穩(wěn)定性良好,、施工速度快、隧道成型好,、對周圍環(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),；開挖巖層的抗壓強度范圍從3MPa到385MPa，但大多數(shù)為50-150Mpa之間,。日本川崎重工,、德國的海瑞克公司、wirth公司,、美國的Robbins公司,、加拿大的lovat公司等均有該機型產(chǎn)品，其中,，日本川崎重工出品的三圓心組合TBM機的外形尺寸可高達10.04×15.84m,，為目前世界上直徑最大的TBM掘進機。
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（5）微型盾構(gòu)機
行業(yè)內(nèi)通常把直徑小于3m的盾構(gòu)稱為微型盾構(gòu),。該類機型主要用于市政供排水管道,，電纜管道等的建造。
目前德國wirth公司出品了RVS80,， RVSl60,， RVS250-RVSl200型號的產(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,，挖掘隧道長度可達125m。德國的海瑞克公司研發(fā)了AVN250-1200的產(chǎn)品系列,，其直徑從250-700mm不等,，規(guī)格多達十余種�,？傮w而言,，該領(lǐng)域技術(shù)當數(shù)日本小松公司最為領(lǐng)先，其開發(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產(chǎn)品,。
大的國內(nèi)做不了,微型的國內(nèi)也做不了嗎?太讓人失望了

盾構(gòu)機發(fā)展方向　0xR:vm,[G)a a
（1）開發(fā)新型盾構(gòu)
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開發(fā)用于海底、江底公路隧道的大口徑圓形斷面隧道掘進機（Φ≥16m）,，實現(xiàn)單向3車道,，達到高速公路車流要求；開發(fā)小口徑(Φ<1m)盾構(gòu)掘進機,，對市區(qū)密集建筑有自動導向,、自動避開硬塊等功能,；開發(fā)異形斷面隧道掘進機，滿足城市共同溝構(gòu)筑的要求,�,！　�v;B$L @
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（2）改進刀盤和刀具
刀盤、刀具是隧道掘進機上的重要組成部分之一,。研究,、開發(fā)不僅能自動更換刀盤而且刀頭具有耐熱、耐磨,、耐腐蝕高硬度的材料,，使得在隧道掘進機上安置的刀具既可切削堅硬的巖石，又可攪削含水軟土層(即混合形盾構(gòu)),，達到對多種不同性質(zhì)的土層作穩(wěn)定掘削,。
（3）開發(fā)激光、陀螺并用的自動方向控制,，新的衛(wèi)星GPS定位系統(tǒng),，從而迅速準確地判斷隧道掘進機姿態(tài)和設(shè)計軸線的偏差�,！　,。�4）提高隧道掘進機止水性能，加強土砂入口密封止水性能,；開發(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,。　
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（5）進一步提高千斤頂推進速度(0.1m/min),，控制切削速度和進切深度,。增設(shè)刀盤的制冷裝置；適當擴大刀盤縫隙,；增加滾筒式刀頭,，提高對較大卵石、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速度�,！　�
（6）開發(fā)強度高,、流動性好的鋼纖維混凝土襯砌系統(tǒng)。　
（7）研制開發(fā)在大坡度,、小曲率半徑線路上施工的盾構(gòu),。　　
（8）管片制作,、運輸、拼裝的新技術(shù)和裝備,�,！　�
（9）開發(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機械動畫

現(xiàn)在最大直徑的好象是15米,的確是個開挖隧道的利器.

天空的櫻花

我天啊 ,，小時候看電視一直在找盾構(gòu)，不知道是什么東西

xiaoshxin

這方面中國還沒有打破國外的壟斷吧

懷念昔日熊貓

有一些錯誤,，硬巖掘進機不是從盾構(gòu)發(fā)展出來的,，特別是敞開式，和盾構(gòu)幾乎完全不同,。單護盾和雙護盾硬巖掘進機是借鑒了盾構(gòu)的某些理念,，但是碎巖機制完全不同，而且在硬巖中的適用性也相對較差,。