工業文明帶來的飛速發展,讓人類在建設大型的基礎設施時,事半功倍,現代交通各種隧道和地鐵是必不可少的路段,修建地鐵隧道時,為什麼一定要用盾構機進行挖掘呢?因為人工勞動的效率實在太低了,現在科技發達的時代,已經不是愚公移山的時候了。
使用機械設備的效率會比簡單的人工效率高上千倍萬倍,那麼修建地鐵時,為什麼一定要用到盾構機呢?修建地鐵的時候,為什麼一定要用盾構機挖掘呢?
在沒有盾構機之前,施工隧道項目需要用到炸藥和其他輔助的挖掘機等設備,再加以人工的協助,但是不僅施工效率低下,而且安全保障系數并不高。
盾構機的發明極大方便了隧道施工,減少了很多麻煩,讓施工量大大減少,并且安全性大幅提升。
在修建隧道時,要把山體或者地下挖開設計直徑的圓筒形通道,盾構機能夠邊挖邊清理碎石泥土等,挖開的位置還能随時進行加固,避免隧道出現垮塌的情況,讓施工安全得到了很大保障。
那麼盾構機是如何工作的呢?
盾構機一般都是按照隧道的直徑大小進行定制的機器,這個機器的是個圓柱形狀,刀盤也是圓形的,能夠耐高溫和高速運轉。
盾構機的盾體分成前、後和尾部三部分,它們組成了主要的管筒狀,前面的刀盤切割石頭和泥土時,施工産生的渣滓都會往後面運送,通過管道直接清理出隧道,不用堆積在旁邊,也不用浪費時間再人工一點點清運出去,效率是非常高的。
盾構機的承重力和穩定性非常好,相當于安裝了幾十個千斤頂,在形成圓形的盾構機筒狀裡撐起來,挖掘出來的隧道就形成了非常堅固的狀态,不容易坍塌。
盾構機的操控室裡能單獨控制每一組油缸的壓力,讓機器進行左轉,右轉,調高低等不同的作業方向,根據掘進的速度和情況靈活調整,尾盾有14個被動的鉸接油缸,這種連接方式在轉向靈活方面是非常好的,而且安全可靠。
盾構機的馬達是液壓動力驅動,刀盤會不停地高速旋轉,刀盤是特殊制造的,不斷由油缸推動盾構機向前掘進,刀盤持續旋轉,把碎石和渣土裝滿土石艙後,開動螺旋輸送帶把這些碎石等排到寬皮帶上進行輸送,使用渣土車通過豎井送到地面去處理。
很多地區的地質情況不同,有的地方岩石層厚,或者堅土層多,還有的地方地況複雜,有着松軟的泥土構造,盾構機要根據情況更換刀盤,以适應不同施工條件進行作業。
如果土質過于黏膩,也是容易讓刀盤被泥土堵塞,如果因為空轉引起高溫,也可能會出現刀盤故障的情況,假如有這樣的狀況,那麼盾構機能夠自動更換刀盤,不需要人工進行更換,非常省時省力。
而且作為易損耗的配件,盾構機的刀盤也是需要進行過熱保護和自動清洗功能,不然工作不了多久刀盤就要廢了。
盾構機随着挖掘工作的不斷推進向前,在地中往前緩慢行進,一般一天能夠掘進幾米的距離,這已經是很可觀的工作量了。
盾構機外殼和管片都非常堅固,在工作時支撐着盾構機承受着挖掘過程中的壓力,刀盤會邊走動邊切削,挖出來的石塊和泥土會不斷往後面輸送,而盾構機的堅固外殼也是支撐周圍岩石,防止隧道内部因為不同的原因造成落石和垮塌。
盾構機是非常發達的基礎設備,體積過大,動力強勁,最早由西方國家研發成功,壟斷技術長達二百多年,後來我國還用高價從其他國家進口。
當最終我國的科學家攻堅成功,突破了盾構機的設計和建造後,中國制造的盾構機不僅實現了自給自足,還參與了國際同類産品的競争,占據了世界市場的超過百分之九十的份額,足以見得中國的盾構機質量是很過關的。
而很多國家至今仍然不能自行生産盾構機,這一點也是中國值得驕傲的地方,很多我國并不具有技術的領域,通過科學家和技術人員的不斷努力探索和研發,最終取得了令人驚訝的效果和成績。
盾構機也是如此,從最初要花高價從國外進口,連維修和維護都要看西方人的臉色,到現在我國能夠定制需要的型号和直徑,以及動力和施工要求的特殊設備等,盾構機已經成為中國能夠量産的大型機械設備,為基礎設施的建設,做出了重要的貢獻,現在網絡發達的交通和地鐵線路,修建成功都要依靠盾構機,科技進步帶來更多驚喜。
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