隧道为什么不用盾构机(地铁隧道修建时)
工业文明带来的飞速发展,让人类在建设大型的基础设施时,事半功倍,现代交通各种隧道和地铁是必不可少的路段,修建地铁隧道时,为什么一定要用盾构机进行挖掘呢?因为人工劳动的效率实在太低了,现在科技发达的时代,已经不是愚公移山的时候了。
使用机械设备的效率会比简单的人工效率高上千倍万倍,那么修建地铁时,为什么一定要用到盾构机呢?修建地铁的时候,为什么一定要用盾构机挖掘呢?
在没有盾构机之前,施工隧道项目需要用到炸药和其他辅助的挖掘机等设备,再加以人工的协助,但是不仅施工效率低下,而且安全保障系数并不高。
盾构机的发明极大方便了隧道施工,减少了很多麻烦,让施工量大大减少,并且安全性大幅提升。
在修建隧道时,要把山体或者地下挖开设计直径的圆筒形通道,盾构机能够边挖边清理碎石泥土等,挖开的位置还能随时进行加固,避免隧道出现垮塌的情况,让施工安全得到了很大保障。
那么盾构机是如何工作的呢?
盾构机一般都是按照隧道的直径大小进行定制的机器,这个机器的是个圆柱形状,刀盘也是圆形的,能够耐高温和高速运转。
盾构机的盾体分成前、后和尾部三部分,它们组成了主要的管筒状,前面的刀盘切割石头和泥土时,施工产生的渣滓都会往后面运送,通过管道直接清理出隧道,不用堆积在旁边,也不用浪费时间再人工一点点清运出去,效率是非常高的。
盾构机的承重力和稳定性非常好,相当于安装了几十个千斤顶,在形成圆形的盾构机筒状里撑起来,挖掘出来的隧道就形成了非常坚固的状态,不容易坍塌。
盾构机的操控室里能单独控制每一组油缸的压力,让机器进行左转,右转,调高低等不同的作业方向,根据掘进的速度和情况灵活调整,尾盾有14个被动的铰接油缸,这种连接方式在转向灵活方面是非常好的,而且安全可靠。
盾构机的马达是液压动力驱动,刀盘会不停地高速旋转,刀盘是特殊制造的,不断由油缸推动盾构机向前掘进,刀盘持续旋转,把碎石和渣土装满土石舱后,开动螺旋输送带把这些碎石等排到宽皮带上进行输送,使用渣土车通过竖井送到地面去处理。
很多地区的地质情况不同,有的地方岩石层厚,或者坚土层多,还有的地方地况复杂,有着松软的泥土构造,盾构机要根据情况更换刀盘,以适应不同施工条件进行作业。
如果土质过于黏腻,也是容易让刀盘被泥土堵塞,如果因为空转引起高温,也可能会出现刀盘故障的情况,假如有这样的状况,那么盾构机能够自动更换刀盘,不需要人工进行更换,非常省时省力。
而且作为易损耗的配件,盾构机的刀盘也是需要进行过热保护和自动清洗功能,不然工作不了多久刀盘就要废了。
盾构机随着挖掘工作的不断推进向前,在地中往前缓慢行进,一般一天能够掘进几米的距离,这已经是很可观的工作量了。
盾构机外壳和管片都非常坚固,在工作时支撑着盾构机承受着挖掘过程中的压力,刀盘会边走动边切削,挖出来的石块和泥土会不断往后面输送,而盾构机的坚固外壳也是支撑周围岩石,防止隧道内部因为不同的原因造成落石和垮塌。
盾构机是非常发达的基础设备,体积过大,动力强劲,最早由西方国家研发成功,垄断技术长达二百多年,后来我国还用高价从其他国家进口。
当最终我国的科学家攻坚成功,突破了盾构机的设计和建造后,中国制造的盾构机不仅实现了自给自足,还参与了国际同类产品的竞争,占据了世界市场的超过百分之九十的份额,足以见得中国的盾构机质量是很过关的。
而很多国家至今仍然不能自行生产盾构机,这一点也是中国值得骄傲的地方,很多我国并不具有技术的领域,通过科学家和技术人员的不断努力探索和研发,最终取得了令人惊讶的效果和成绩。
盾构机也是如此,从最初要花高价从国外进口,连维修和维护都要看西方人的脸色,到现在我国能够定制需要的型号和直径,以及动力和施工要求的特殊设备等,盾构机已经成为中国能够量产的大型机械设备,为基础设施的建设,做出了重要的贡献,现在网络发达的交通和地铁线路,修建成功都要依靠盾构机,科技进步带来更多惊喜。
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