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太原修地铁将使用本土造盾构机 450吨"地下穿山甲"即将开挖

来源:www.qizhongji.com 作者:起重机网 人气: 发布时间:2016-11-27
摘要:2号线是太原市第一条地铁线路,对于大多数市民来说,所有关于地铁建设的东西都具有吸引力。目前,地铁2号线即将全面进入车站主体建设阶段,很快在车站之间的区间隧道施工中,会用到一种能在地底下挖洞的大家伙。这就是专门用于隧道掘进的盾构机,常被形象地称作地下穿山甲,它是个重达450吨的大块头,能前面吃土后面排土,平均每天能在地下掘

2号线是太原市第一条地铁线路,对于大多数市民来说,所有关于地铁建设的东西都具有吸引力。目前,地铁2号线即将全面进入车站主体建设阶段,很快在车站之间的区间隧道施工中,会用到一种能在地底下挖洞的大家伙。这就是专门用于隧道掘进的盾构机,常被形象地称作"地下穿山甲",它是个重达450吨的大块头,能前面吃土后面排土,平均每天能在地下掘进10米,比人工开挖的效率高很多。更为关键的是,我市地铁2号线施工中即将采用的盾构机,是完全在太原市生产制造的,填补了全省高端地下装备制造的空白。

这种盾构机有哪些神奇之处?相比之前的从外省引进甚至进口,本土造有哪些优势?昨日,记者走进太重轧钢设备分公司一探究竟,为您揭开"地下穿山甲"的神秘面纱。

单个“体重”450吨

走进太重轧钢设备分公司的厂区内,一台又长又大的大型机械静静地“躺”在一旁,上面标注着“龙城一号”字样。“这是咱太原生产制造的第一台盾构机,是专门为太原地铁建设研制的,已经成功下线,很快就能用到2号线一期工程首开段的中心街西站区间隧道施工中。”太重轧钢设备分公司矫正机厂装配工部的主任高志雨介绍,盾构机是地铁建设中最为重要的大型机械之一,是具备多种功能于一体的综合性隧道掘进设备,被誉为“工程机械之王”。

他说,我国多年来盾构机完全依赖进口,直到2008年才打破了洋盾构机在国内市场的垄断。但是,国内目前也只有长沙等极少数省份具备生产制造的能力,我市此次修地铁,若是使用外省的盾构机,一台的重量就达到了450吨,运输成本太大。

在此情况下,太重集团在太重铁路工业园区修建了3万平方米的厂房,同时引进多台国内外高端设备,为生产盾构机创造各种生产条件。今年10月份,完全本土造的第一台盾构机成功下线,每台的合同价仅为进口的三分之一。

每台有138颗“钢牙”

记者走近仔细打量第一台下线的盾构机。机身全长84米,相当于8辆10米长的公交车。整个机体的重量,差不多等于200多辆自重2吨的越野车,是为我市的地铁建设“量身定制”的。

“整个机身中,最重的要算最前面的圆柱形机头,这个机头直径6.4米,300多吨。”高志雨介绍,在盾构机“家族”里,这个尺寸算小的了。根据用途,盾构机的尺寸也不同,比如在双线铁路的隧道掘进中,会用到机头直径12.5米的大块头,挖出的隧洞也更大。

“看,这个‘穿山甲’能啃动石土,全靠这些锋利的‘钢牙’。”高志雨指着机头上红色的旋转刀盘说,这上面分布的一个个的黑色硬块,就是焊接上去的合金刀片,全是锰钢制成,硬度非常高。一台盾构机上,分布着138颗这样的“钢牙”。就像人类的牙齿分为切牙、尖牙、磨牙等,同一台盾构机上的刀片也不尽相同,可以分成贝壳刀、切刀、鱼尾刀等,正是这些刀片“协同作战”,才能在各种土质的地下打出圆形的隧道。

不仅如此,如果遇到特别坚硬的岩石,万一哪颗“牙”磨损坏了,还能更换新的。

地下轻松挖土“啃”石

盾构机的掘进是怎么完成的?其实,它的工作原理和电动剃须刀有几分相似。工作时,它靠着6台主电机产生动力,机身内的千斤顶可以提供巨大的推力,一边向前推进一边转动刀盘不断地旋转挖掘,在地下就会形成一个圆形的隧道。

很多人好奇:狭窄的隧道中挖出的土去哪了?这个盾构机的后部是车架,挖出的土方就需要由上方的皮带运送到后面的车厢内,通过隧道内的临时轨道,把挖出的泥土运送到小型轨道运输车上运到基坑处,之后进行吊装到地面用汽车运走。形象地说,就像一只大“蚯蚓”,土从前面“吃”进来,再从后面排出去。

当然,盾构机的功能还不止这个,还可以同步安装盾构管片。掘进的途中,盾体会自动在周围的洞壁上拼装管片及同步注浆,盾构机挖出直径为6.4米的大洞,四周洞壁上拼装的扇形管片每个厚度为0.3米,每6块管片一组,可以拼出一个圆管形,支撑着隧道四周的泥土和水,避免土层塌方。

管片上还有螺栓,足以确保地铁隧道内的管片在咬合后片片相连,环环相扣,环形的地铁隧道也就一次性成型了。

挖隧道修管廊本领大

据介绍,该盾构机干起活来可以24小时不停歇,平均每天能掘进10米左右,操作室里只需要一个人,另外再有几个人配合,既省力又省时。

一般来说,这种盾构机的寿命为10公里,所以一个地铁隧道区间会配备一台。到了规定的公里数,就要停下来保养、维护,有些磨损的配件需要更换。

“这种盾构机的用途很广,除了修地铁,建设地下综合管廊也能用到,初步预计,地铁2号线一期工程需要17台这样的盾构机,目前第一台已经下线并交付,第二台正在调试阶段。还有6台已经落实订购,预计明年可全部交付使用。”高志雨表示,一台盾构机的生产时间约5个月,由于“个头”太大,从生产厂区运输到地铁工地,盾构机还要被“大卸八块”,拆解成多个部分,由多辆重型卡车拉运到施工一线后,再现场组装调试。一般来说,要等到车站主体结构基本完成,即将开始区间施工时才会用到。因为这时施工现场才能空出足够的场地,让“大块头”施展“拳脚”。

对于太重集团来说,首台盾构机的顺利完成,标志着太重集团正式拥有高端地下施工装备制造基地,也标志着我省已经具备本土化研制生产盾构机的能力。

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