盾構(gòu)機(jī)是如何工作的？（掘進(jìn)盾構(gòu)完整篇）

一：盾構(gòu)機(jī)是如何工作的？（掘進(jìn)盾構(gòu)完整篇）

七個獨立單元構(gòu)成的一條超級流水線

這是盾構(gòu)機(jī)的鉆頭部分，它的直徑是四米。鉆頭正面的刀頭是硬制合金鋼材料的滾輪，通過滾輪滾動將巖石碾成碎塊。

它的邊緣部分是一圈帶有鋒利刀刃的弧形刀頭。

后面這排是鉆頭面板的鎖扣，根據(jù)地質(zhì)巖層的不同，可以在這里解鎖并更換不同的鉆頭。

這一排液壓桿在壓實這些管片過程中，能給鉆頭2000噸的反推力。

巖層與隧道壁之間的縫隙用快速固化砂漿來填充。

巖石下面的一圈就是隧道壁的管片，安裝成一圈隧道壁需要七片這樣的支撐管片，機(jī)械手安裝好一片，再由液壓管進(jìn)行壓實固定。

構(gòu)建隧道之盾。安裝完一圈后，再由工人用螺絲固定。這種隧道的管片又稱為盾，是由工廠批量生產(chǎn)的鋼筋混凝土的預(yù)制品，再由工廠通過重卡運進(jìn)隧道里。

與此同時，盾構(gòu)機(jī)鉆頭的刀盤也正在挖掘，巖石、碎石和土通過傳送帶送出隧道，傳送帶掛在隧道拱頂上，并跟著盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)進(jìn)度不斷向里面延伸。

盾構(gòu)機(jī)在推進(jìn)過程中，隧道的第二道混凝土加固層也在同步進(jìn)行。

首先貼上一層特殊的密封防水膜，貼膜過程無法及其代勞，只能手動，隧道在貼膜后才變得真正防水。

工人在現(xiàn)場澆筑過程中并不妨礙車輛進(jìn)出隧道運輸材料，這都得益于這座懸浮式立交橋的巧妙設(shè)計。

澆筑混凝土在立交橋下進(jìn)行，這是懸掛在橋下的可移動的混凝土工程的模板，兩邊的液壓機(jī)械手則是加速混凝土凝固的密封裝置。

這臺混凝土泵通過一根橡皮管往模具中澆筑混凝土，當(dāng)混凝土成型后，就收起橋板，滾輪向前移動十米，這段距離正好是需要澆筑的鋼筋支架的寬度，然后調(diào)整好模具的位置，最后放下懸浮橋的橋板供車輛通行。

在懸浮立交橋的后面，還有另一座立交橋正在同步施工，它在鋪設(shè)隧道的線路管道和通風(fēng)通道兩邊是線路管道，而通風(fēng)通道在道的中間。

完成這道工序后，隧道內(nèi)的平坦面也就形成了，它足以承受重型的工程車輛平穩(wěn)通過。

通風(fēng)通道把隧道外的新鮮空氣接入這根臨時通風(fēng)管，然后送到隧道的深處。隨著施工進(jìn)度的推進(jìn)，通風(fēng)管也會定期向前移動。

隧道頂部的傳送帶在平面成型以后也被平緩地過渡到了面上，這是為了給隧道拱頂?shù)氖┕ぷ尦隹臻g。

隧道拱頂?shù)拿芊赓N膜很多需要手工處理，還要進(jìn)行密封壓力測試，最后做好數(shù)據(jù)記錄。拱頂?shù)臐仓粫儆玫孛娴膽腋蚰０?，而是采用類似拱橋樣子的機(jī)械裝置。

這個拱橋頂部的旋轉(zhuǎn)壁可以輕松把鋼筋模具送到指定的位置，再用升降工作臺把工人送到準(zhǔn)確的工作位置。

機(jī)械旋轉(zhuǎn)臂承擔(dān)的是把鋼筋支架擺放到位，工人負(fù)責(zé)手動對齊套鋼筋燒電焊。

一切就緒后，隧道的拱頂就可以開始澆筑了。頂部混凝土澆筑也是由這部機(jī)械拱橋來完成，它能靈活地展開一套弧形木具，它的側(cè)面擋板具備自動伸縮功能，以適應(yīng)不同混凝土板的厚度。

最后在天花板處用一層密封圈封口，模板下面是混凝土澆筑管，通過中間一個旋轉(zhuǎn)管道將混凝土注入兩邊的管道內(nèi)。澆筑在兩邊同時進(jìn)行，以確保兩邊的壓力對稱。

已經(jīng)成型的環(huán)段采用拱形腳手架支撐，讓它暴露在空氣中自然凝固，以確?；炷敛粫_裂。

凝固后的隧道拱頂需要再加一層隔層，這是為了在發(fā)生火災(zāi)時當(dāng)作排煙通道。

隔層由實心混凝土澆筑，由下面的軌道支架提供臨時支撐，澆筑一段后，支架可以被折疊收起，然后移動到下一個環(huán)段繼續(xù)澆筑隔層。

令人贊嘆的是，隧道內(nèi)的多個施工步驟都是同步進(jìn)行的，甚至這一切并不妨礙運輸車輛一路暢通。

盾構(gòu)機(jī)在一掘進(jìn)過程中，會一直用砂漿和膨潤土填充在環(huán)段和巖石之間的縫隙中，充分接觸是為了得到與巖石之間的受力平衡，這樣即使在地面以下八米的位置上挖掘，也不會破壞地層結(jié)構(gòu)。

盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)速度是一天50米左右，一條五公里的地下隧道最快六個月就可以被打穿，這要是在2007年之前，可能需要花費兩年以上的時間。