河北省雞澤縣市場監督管理局 蘇更林

2018年1月18日,“初心號”盾構機在湖南長沙下線,預計在8月底前完成長1838米、內徑7.9米的黃河河底隧道挖掘任務。這是黃河河底隧道建設史上的一件大事。
如今,地下隧道施工已經成為一個熱門產業,涉及的領域更是五花八門。像地鐵隧道、海底隧道、電力隧道、供熱隧道施工等,都有盾構機的用武之地。
那么,什么是盾構機呢?原來,盾構機的全稱為“盾構隧道掘進機”。這是一種隧道掘進的專用工程機械,被譽為開挖地下隧道的“鋼鐵蚯蚓”。
盡管大型盾構機的制造工藝復雜,成本昂貴,但由于其具備明顯優勢仍備受人們青睞。用盾構機挖掘隧道安全性能好,效率可提高8到10倍,并且在施工過程中不阻斷交通,無噪音,地面不沉降,不影響居民的正常生活。
據悉,采用盾構法施工的掘進量占京城地鐵施工總量的45%,足以說明盾構機在隧道施工中的地位。
“初心號”盾構機是為黃河隧道工程量身定制的,主要任務就是為銀川集中供熱項目開挖隧道。據悉,“初心號”盾構機集隧道開挖、襯砌、出碴、導向等多種功能于一體,能一次性完成超大斷面隧道施工任務。

一般來說,盾構機的結構可分為盾構殼體、推進系統、拼裝系統、出土系統四個部分。其中,盾構殼體是盾構機的“頭部”,也是盾構機的主機部分,其主要任務就是挖掘隧道。
再說得形象一點,盾構機的前部主機有點像一個巨大的電動剃須刀,只不過它刮的是泥土而不是胡子。為了讓原本堅硬密實的土壤變得蓬松一些,還可以在切削土體前先向其上噴一些專門制作的泡沫劑。
盾構機工作的時候,是利用回旋刀具進行挖掘的。盾構機前端的刀盤每轉一圈,就會切削下不少泥土,然后這只巨型“鋼鐵蚯蚓”會把這些泥土“吃”進去,從而使其整體前進一段距離。

那么有同學可能就會問了,“鋼鐵蚯蚓”是如何把吃進去的土“吐”出去的呢?
剛才我們已經提到了,盾構機內部裝備有專門的出土系統。在盾構機的刀盤后方有一個收集渣土的土倉,用來盛裝盾構機切削下來的泥土;在土倉的后面裝有螺旋輸送機和傳輸皮帶,可以不斷地把土倉中的泥土運送到盾構機后部的拖車中去;配套拖車會把這些泥土拉到施工井口處,再由井口上方的吊車吊出地面。
盾構機的動力來源于電力,其推進系統由盾構千斤頂和液壓設備組成。至于拼裝系統,則是由工人操作拼裝機拼出一環厚厚的鋼筋混凝土盾殼(管片),從而支撐起掘出的隧洞以防發生坍塌。