盾構機

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盾構機

盾構機粵拼teon5 kau3 gei1)係種施工隊搞涉及大型地下隧道或穿過山體嘅地下長廊等涉及同地底長廊有關工程時,用到嘅施工工具之一。尤其喺起地鐵、過江河或穿過山窿嘅隧道時成日用到。

發展史[編輯]

盾構機最先由法國設計師——馬克·伊森巴·布魯尼爾法文Marc Isambard Brunel喺1825年開挖泰晤士隧道英文Thames Tunnel時整出嚟,但嗰時機械水平非常之落後,令盾構機俾水浸而壞咗好多次,直到1830年升級咗盾構機,同最早嗰種相比多咗氣壓法嚟解決施工隧道入面出現滲水問題。1853年將結構改成用圓形盾構同鑄鐵管片整,後嚟幾次成功整到條長嘅地底隧道而喺1866年申請咗發明專利。1874年,英國建築工程师珍斯·格利特赫得英文Janes Greathead喺挖緊有好大機會滲水嘅地層位,好難用到空氣撐住隧道工作面而開發咗用泥水版,兩年後亦俾莊迪堅遜布倫頓英文John Dickinson Brunton佐治布倫頓英文George Brunton申請咗發明專利,之後好多需要用到盾構機嘅地底隧道工程都係用咗格利特赫得盾構法嚟整。

日本喺1917年引入盾構機後,重喺1963年由佐藤工業日文佐藤工業研發出土壓平衡盾構機。之後有好多廠商以土壓、壓力保持、軟泥、土壤壓力、泥壓等呢5種盾構名嚟出咗同「土壓平衡盾構」有關嘅盾構機。

結構同原理[編輯]

盾構機嘅批盤(右)同批具(左)

盾構機入面主要有批盤、批具、千斤頂、管片、液壓驅動摩打、控制室,及螺旋排泥機呢7樣組成。

控制室

主要用嚟控制盾構機嘅推力同埋速度、方向等掘進參數嘅操控室。

千斤頂

佢係盾構機向前掘入嘅動力裝置。佢每次伸夠一環嘅管片闊度就按順序向前縮返轉頭,留返條罅組裝管片,之後以組裝好嘅管片做支撐而繼續向前挖。

批盤

盾構機最前邊嘅構件。主要搭埋批具一齊將岩泥猛咁斬。主要功能包括開挖同穩定工作面。佢喺液壓摩打同盾構千斤頂喺同時驅動作用下,一邊向前挖,一邊用嚟批走啲泥同石。

批具

按斬切原理可以分成齒批同刮批、録批、輔助批等。佢都係根據唔同地層嚟做搭配使用。

液壓驅動摩打

可以用過驅動先帶喐啲齒輪仔,再喐啲大齒圈嚟實現批盤猛咁轉。

管片

佢係盾構施工嘅主要裝配構件,亦係隧道最入面嘅防護罩。主要用嚟擋住土層壓力同埋地下水壓力。主要將盾構管片按順序搞組裝,通常6嚿管片組成一圈隧道。管片闊度大多數有1.5m咁闊。佢嘅質量直接影響到成條隧道嘅質量(包括防水同耐力)同埋安全。

螺旋排泥機

佢主要將批盤掛落咗啲泥漿同石頭送到皮帶傳送機,最後再用泥渣車送到隧道出面。

土壓同泥水呢兩種盾構機嘅區分[編輯]

土壓平衡盾構機同埋泥水平衡盾構機兩種都唔一樣:

PK項 盾構機種類
土壓 泥水
穩定工作面 泥倉入面積埋啲泥嚟平衡工作壓力 泥水做保護材料,形成泥膜嚟平衡土壓力。
適應地層 泥土質    √
砂層     ×
軟粘泥    ×
淤泥     ×
高水壓地方  ×
泥土質    √
砂層     √
軟粘泥    √
淤泥     √
高水壓地方  √
推力
對地面沉降性 好大機會 少有
使唔使處理泥漿系統 唔使 必須
對環境嘅影響

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