盾构机，架桥机（小型盾构机）

盾构机为什么叫盾构机

盾构机的名称来源于隧道施工的施工方法，即盾构法。隧道施工除了盾构法，还有矿山法。

什么是盾构机

盾构机全称盾构机，是隧道开挖的专用工程机械。现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有挖切土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能。它涉及地质、土木、机械、液压、电气、控制、测量等多个学科和技术。而且应该是按照不同的要求。盾构机已广泛应用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程中。盾构机隧道施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成孔、不受气候影响、开挖时地面沉降可控、对地面建筑物影响小、水下开挖时不影响水上交通等特点。在隧道线路长、埋深大的条件下使用盾构机更经济合理。盾构机的基本工作原理是一个圆柱形的钢构件在挖土的同时沿着隧道轴线向前推进。筒体组件的外壳是盾构，起临时支撑已开挖的无衬砌隧道段的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压力，把地下水挡在外面。开挖、倾倒、衬砌等作业在盾构的掩护下进行。据了解，盾构施工掘进量占北京地铁施工总量的45%，目前有17台盾构机在为地铁施工作业。虽然盾构机造价高，但可以提高地铁地下开挖效率8到10倍，而且在施工过程中，不需要地面大规模拆迁，不堵塞交通，施工时无噪音，不引起地面沉降，不影响居民正常生活。但大型盾构机附加值高，制造工艺复杂，国际上只有欧美日少数公司能研发生产。根据工作原理，盾构机一般分为手挖盾构、挤压盾构、半机械盾构(局部气压和全局气压)和机械盾构(开胸切割盾构、气压盾构、泥水压力盾构、土压平衡盾构、混合式盾构和异形盾构)。泥水盾构机通过加压浆液或泥浆(通常是膨润土悬浮液)来稳定开挖面。刀盘后面有一个密封隔板，与开挖面形成一个泥浆室，泥浆室内充满泥浆。挖出的泥土和泥浆由泥浆泵混合后输送到洞外的分离厂。分离后，浆料可以重复使用。土压平衡盾构机采用土料(必要时加入泡沫改良土壤)作为稳定开挖面的介质。在刀盘的后隔板和挖掘面之间形成土壤室。刀盘旋转增加土料，然后螺旋输送机旋转将土料运出。土室内的土压力可以通过刀盘旋转挖掘速度和螺旋给料机的挖掘量(转速)来调节。根据盾构机的不同分类，盾构掘进方法可分为敞开式、机械切割式、网片式和挤压式等。为了减少盾构施工对地层的扰动，可以用千斤顶驱动盾构，使其切口穿入土层，然后在切口内开挖运土。a .明挖手挖盾构和半机械盾构都是半明挖。这种方法适用于地质条件较好，开挖过程中开挖面能保持稳定或有辅助措施能保持稳定的情况。一般从顶部开始开挖，一步一步往下。如果土层较差，也可以用千斤顶和支撑板临时支撑开挖面。采用明挖，便于用其他方式处理孤立障碍物、纠偏和超挖。为了尽量减少对地层的扰动，应适当控制超挖量和暴露时间。b .机械切割开挖是指直径与盾构mac相近的全断面旋切刀盘开挖方法

目前国内外先进的泥水加压盾构和土压平衡盾构都采用这种开挖方式。c .网挖采用网挖，开挖面由网格梁和网格划分成许多格子。开挖面的支护效果是由土的粘聚力和网格厚度范围内的阻力引起的。当盾构推进时，土壤会被挤出网格。根据土壤的性质调整网格的开口面积。采用网格开挖时，所有千斤顶缩回后，盾构会大幅度后退，造成地表沉降。因此，必须采取有效措施防止盾构后退。d .挤土开挖全挤土开挖和部分挤土开挖，由于不出土或仅部分出土，对地层扰动较大，施工轴线时应尽量避开地面建筑物。在局部挤压施工中，必须小心控制开挖量，以减少和控制地表变形。全挤压施工时，盾构会在一定范围内压实周围土体。盾构机已有近180年的历史，始于英国，发展于日本和德国。近30年来，通过对土压平衡盾构机和泥水盾构关键技术的探索和研究，如盾构机的有效密封，保证开挖面的稳定，控制地表隆起和塌陷在规定范围内，密封条件下刀具和刀具更换的使用寿命，高水压条件下一些不良地质的处理技术等，盾构机得到了迅速发展。由于经济的快速发展和实际工程的需要，盾构机，特别是土压平衡盾构机和泥水盾构在日本发展迅速。德国的盾构机技术也独具特色，尤其是在地下施工过程中，保证在高达0.3MPa气压条件下密封更换刀盘上刀具的前提下，提高盾构机的一次性掘进长度。德国还开发了在密封条件下从大直径刀盘内的大气空间更换磨损刀具的技术。盾构机选型的原则是因地制宜，尽量提高机械化程度，减少对环境的影响。沈阳地铁涉及的盾构机叫先锋，全长64.7米，盾构部分9.08米，重量420吨，工作误差不到几毫米。价格：德国进口盾构机需要5000万左右。目前位于辽宁沈阳的沈重集团在沈阳中标。

什么是盾构机？

盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机。盾构的施工法是掘进机在掘进的同时构建（铺设）隧道之“盾”（指支撑性管片），它区别于 敞开式施工法。国际上，广义盾构机也可以用于岩石地层，只是区别于 敞开式（非盾构法） 隧道掘进机。而在我国，习惯上将用于软土地层的隧道掘进机称为（狭义）盾构机，将用于岩石地层的称为（狭义）TBM。盾构机根据工作原理一般分为手掘式盾构，挤压式盾构，半机械式盾构（局部气压、全局气压），机械式盾构（开胸式切削盾构，气压式盾构，泥水加压盾构，土压平衡盾构，混合型盾构，异型盾构）。（全断面）隧道掘进机里一部分采用盾构法，一部分采用敞开式施工法，例如，全断面双护盾岩石隧道掘进机（TBM）自带双护盾，不需要铺设管片，而是集开挖、支护、出渣于一体，可以实现隧道的一次成型。盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压，将地下水挡在外面。挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。用盾构法的机械进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响地面交通等特点，在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构机施工更为经济合理。