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| 盾构机主控室 |
北方网消息：从德国购进的“挖掘高手”——盾构机(俗称“掘地龙”)经过一个月的组装、调试，今天起开始在天津市地铁一号线建设中大展身手，在地下从下瓦房站向小白楼方向推进。负责南楼至下瓦房段施工的第二台盾构机今天上午也开始组装。
今天派上用场的这台盾构机重约300吨，刀盘每分钟转动0.8转，每天挺进速度为10米,预计从下瓦房到小白楼1050米的距离,大约需要4个月左右的时间。运用如此庞然大物在地下钻地，施工动静不小，但从地上却听不到任何声音。
据介绍，在建的地铁一号线要穿越小白楼、下瓦房、南楼、土城等市区繁华地段，地上大型建筑物密集，南京路、大沽南路又是交通主干线，地下管网复杂，为减少施工对人们生活和工作的影响，按照计划，从小白楼到土城段均采用盾构机地下施工。
-工程释疑
□盾构机
1818年,英国工程师布伦诺尔设计出一种挖掘机，在泰晤士河底下挖掘隧道。他观察过一种名叫凿船虫的蛀木软体动物，发现这种虫子利用圆管形硬壳支撑孔洞四周的特朵铖，继续向前钻进。于是受到启发，制造了一个箱形铁壳(称为盾构)，利用千斤顶在松软的土壤中向前推进。挖掘工人则在铁壳内一面挖掘，一面在隧道内壁衬砖。这便是人类的第一台盾构机。1825年至1841年间，利用布仑诺尔设计的盾构凿通韦平到罗瑟海斯的世界第一条水下隧道，长约1100米。
1865年，英国桥梁工程师巴洛发明一种盾构，并注册了专利，这种盾构是圆筒形，直径较布仑诺尔设计的为小，不用砖铺砌隧道内壁，而用铁块砌块。巴洛和工程师格雷特黑德利用这种盾构在一年之内凿通泰晤士河床下的第二条隧道。格雷特黑德还改进了挖隧道技术，以压缩空气抵消外面的水压。1890年，伦敦用这种技术建成了世界上第一条地下铁道。
盾构隧道适用于软土地区埋深大的隧道工程，可穿越江河、湖泊、海底、地面建筑物和地下管线密集区的下部。盾构机是这种施工方法中最主要的施工机具，它是一个既能支撑地层压力又能在地层中推进的钢筒结构体——隧道掘进机。
早期的盾构，主要是利用盾构机械所特有的盾壳作为支护，防止地层的坍塌，以保证在其内部安全地进行开挖和衬砌等各种作业，开挖基本上是采用人工开挖方式。随着隧道工程的不断增多，为适应不同条件下的施工要求和提高施工效率，隧道掘进机器人得以应用并不断地发展，除不断完善软土隧道掘进机(即盾构)及应用技术，又开发出能够适应岩石地层施工的岩石隧道掘进机及应用技术。到目前为止，隧道掘进机已经发展到比较高的水平。全世界共生产各种类型的隧道掘进机约8000余台，并且在工程应用中获得了满意效果。
随着地下空间的开发，盾构技术已广泛地应用于软土层的地铁、隧道、市政管道等工程领域。为适应不同工程的需要，盾构机的形式也越来越多，目前，已生产了断面为圆形、矩形、双圆、三圆、球型盾构、子母盾构等，尺寸也从直径200毫米到18米。盾构机的类型较多，但其工作原理基本相同，主要由切削刀盘、动力机构、液压主轴顶进机构、液压纠偏机构、液压中继顶进机构、液压主顶进机构、衬砌及岩土排运机构以及检测导向机构等几个部分。
随着高新技术的发展，盾构机控制技术的科技含量越来越高，遥控控制技术、激光制导技术以及陀螺仪定位系统已普遍应用于盾构机中，使得盾构机的操作、地表沉降的控制更趋简易，隧道的施工质量也越来越好。
为适应工程建设发展的需要，盾构机的断面尺寸具有向超大、微小两个方向发展的趋势。直径18米的盾构机已在研制，小到直径200毫米的微型盾构已在工程中得到应用。盾构技术的应用越来越广，如水工隧道、地铁隧道、市政管道、共同沟等。
近几年来，我国隧道及地下工程的建设发展很快，目前我国铁路隧道总数达5300余座，总长度达到2500公里；公路隧道达到450多座，总长度达到120公里；水电站地下工程和水工隧洞达到100公里；已建和正在建设的地铁长度达到170公里。在这些工程中，其中有不少是采用盾构技术进行施工。在2000年～2009年的十年中，新建铁路隧道的长度将达到300～400公里；地铁建设长度将达到700公里；城市市政隧道工程将达100公里；水电隧道将达400公里。由此可见隧道掘进技术在我国将有广阔的应用前景。
我国在盾构施工技术方面已有多年经验，在北京、上海、广州等地下铁道、排水隧道工程中应用了盾构施工并取得成功。九十年代以来，我们已成功地研制了管径3.8米至6.34米的土压平衡隧道掘进机10余台，技术水平已接近国际先进水平，用于地铁隧道、引排水隧道、电缆隧道工程；在导向技术、监控技术方面的研究也达到了国际先进水平。最近，上海已研制了国内第一台3.8米Χ3.8米组合刀盘土压平衡矩形盾构，完成2条62米长的地下人行通道，使我国在异形隧道的开发研究方面进入世界先进行列。
□盾构施工法
盾构施工方法是近年来在国内兴起的挖掘隧道的先进方法，它是根据不同的地质条件，采用相适应的构造复杂的盾构机，通过计算机精确控制，在地下向前掘进，同时尾部拼装上可以承受巨大压力的相互咬合的管片而形成圆形隧道。盾构机通过之处，其后面就会形成一条高质量的隧道。
这种施工方法主要有三个优点：一是安全，在施工过程中可以通过计算机控制机械施工，安全可靠，减少了在地下人工掘进隧道时的风险；二是速度快，在二号线盾构机施工最高记录达到了一天掘进30米，而普通的矿山法施工，一天最高掘进是2米。三是质量好，盾构施工采用机械化施工，在质量上可以做到经久耐用。
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