“上天有神舟，下海有蛟龙，入地有盾构。”地下隧道曾是很多重大工程施工的难点，而盾构机的出现，解决了这一难题。让我们一起去领略盾构机的神奇之处吧！
盾构机（图源：《知识就是力量》杂志）
盾构机灵感
来自船蛆
中国古人在开凿山洞或岩石时，常用火将岩石烧得通红，再用凉水浇注，岩石热胀冷缩就会爆裂、脱落。后来，出现了铁锤、铁钎（qiān）等工具，但施工效率低下。随着机械工具及施工技术的不断发展，出现了风钻、风镐、注浆机、掘进机、隧道机等众多设备。
船蛆（图源：《知识就是力量》杂志）
盾构机是专门用于隧道掘进的工程机械，简单地讲就是在掘进隧道的过程中，给隧道构建一个结实的外壳。庞然大物般的盾构机钻进山里或地层下，钻出来后一条完整的隧道就建好了。
令人意想不到的是，盾构机的设想其实来源于船蛆。200多年前，法国工程师布鲁诺尔观察到船蛆在木质船体中的钻洞行为。他发现，船蛆会从体内分泌一种液体，并将液体涂抹在木板的孔壁上，形成保护硬壳，以抵抗木板潮湿后发生的膨胀。布鲁诺尔从中得到灵感，提出了盾构掘进隧道的设想。
穿越山河
湖海的“利器”
盾构机的全称是盾构隧道掘进机，被广泛应用在地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程中，具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响等诸多优点。
兰渝铁路西秦岭隧道盾构机全景
（图源：《知识就是力量》杂志）
不同的盾构机大小不同，重量、长度也不同，刀盘尺寸要求也不一样。盾构机一般长度在50米至180米之间，总重量在45吨至7000吨之间，刀盘直径在2米至17米之间。
在使用盾构机施工前，需要先建造工作井。盾构机的各个部分在井下被依次组装起来。
盾构机在前进时，靠身后的液压杆向前顶进。刀头将泥土、岩石碾碎，渣土被“吃”进盾构机的“肚子”里，再从土仓经过螺旋输送机、皮带机，运至渣土运输车，最后运到隧道外。同时，通过注浆和管片砌衬，为挖好的隧道、地道加固定型，形成永久性结构。“盾”与“构”分步进行，一条龙作业，可谓穿越山河湖海的“利器”。
撰文 | 周伟
责任编辑 | 高琳 段阳阳
运营编辑 | 段阳阳
质量审核 | 业蕾
❖ 文章来源：《知识就是力量》杂志
《钢铁“穿山甲”：盾构机》 ❖
现订购2024年
定价360元
热门跟贴