隧道掘進(jìn)機(jī)的歷史發(fā)展
時(shí)間：2024-08-03 來源： 網(wǎng)絡(luò) 閱讀：次
隧道掘進(jìn)機(jī)的歷史發(fā)展如下： 1818 年，英國工程師布倫諾爾受到蛀木軟體動(dòng)物鑿船蟲的啟發(fā)，設(shè)計(jì)出一種挖掘機(jī)。他制造了一個(gè)箱形鐵殼（稱為盾構(gòu)），利用千斤頂在松軟的土壤中向前推進(jìn)，挖掘工人則在鐵殼內(nèi)一面挖掘，一面在隧道內(nèi)壁襯磚，這便是人類第一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)的雛形。 1825 年至 1841 年間，利用布侖諾爾設(shè)計(jì)的盾構(gòu)鑿?fù)隧f平到羅瑟海斯的世界第一條水下隧道，長約 1100 米。 1865 年，英國橋梁工程師巴洛發(fā)明了一種盾構(gòu)，并注冊(cè)了專利。這種盾構(gòu)是圓筒形，直徑較布侖諾爾設(shè)計(jì)的更小，不用磚鋪砌隧道內(nèi)壁，而用鐵塊砌塊。巴洛和工程師格雷特黑德利用這種盾構(gòu)在一年之內(nèi)鑿?fù)颂┪钍亢哟蚕碌牡诙l隧道。格雷特黑德還改進(jìn)了挖隧道技術(shù)，以壓縮空氣抵消外面的水壓。1890 年，倫敦用這種技術(shù)建成了世界上第一條地下鐵道。 早期的盾構(gòu)主要利用盾構(gòu)機(jī)械所特有的盾殼作為支護(hù)，防止地層坍塌，以保證在其內(nèi)部安全地進(jìn)行開挖和襯砌等各種作業(yè)，開挖基本上采用人工方式。 隨著隧道工程的不斷增多，為適應(yīng)不同條件下的施工要求和提高施工效率，隧道掘進(jìn)技術(shù)得以應(yīng)用并不斷發(fā)展。除了不斷完善軟土隧道掘進(jìn)機(jī)（即盾構(gòu)）及應(yīng)用技術(shù)，能夠適應(yīng)巖石地層施工的巖石隧道掘進(jìn)機(jī)及應(yīng)用技術(shù)也被開發(fā)出來。 到目前為止，隧道掘進(jìn)機(jī)已經(jīng)發(fā)展到了較高的水平。全世界共生產(chǎn)各種類型的隧道掘進(jìn)機(jī)約 8000 余臺(tái)，并在工程應(yīng)用中獲得了滿意效果。 為適應(yīng)不同工程的需要，盾構(gòu)機(jī)的形式越來越多，已生產(chǎn)的斷面有圓形、矩形、雙圓、三圓、球型、子母盾構(gòu)等，尺寸范圍從直徑 200mm 到 18m。 在我國，隧道及地下工程的建設(shè)發(fā)展迅速。近幾年來，我國在盾構(gòu)施工技術(shù)方面積累了多年經(jīng)驗(yàn)，在北京、上海、廣州等地下鐵道、排水隧道工程中應(yīng)用盾構(gòu)施工并取得成功。20 世紀(jì) 90 年代以來，我國已成功研制了多臺(tái)不同直徑的土壓平衡隧道掘進(jìn)機(jī)，技術(shù)水平接近國際先進(jìn)，用于地鐵隧道、引排水隧道、電纜隧道等工程。在導(dǎo)向技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)方面的研究也達(dá)到了國際先進(jìn)水平。例如，上海研制了國內(nèi)第一臺(tái) 3.8m×3.8m 組合刀盤土壓平衡矩形盾構(gòu)；北京首臺(tái)加泥式土壓平衡盾構(gòu)機(jī)“京盾一號(hào)”也研制并試運(yùn)轉(zhuǎn)成功。 隨著高新技術(shù)的發(fā)展，盾構(gòu)機(jī)的控制技術(shù)科技含量越來越高，遙控控制技術(shù)、激光制導(dǎo)技術(shù)以及陀螺儀定位系統(tǒng)等已普遍應(yīng)用于盾構(gòu)機(jī)中，使得盾構(gòu)機(jī)的操作、地表沉降的控制更趨簡易，隧道的施工質(zhì)量也越來越好。 如今，隧道掘進(jìn)機(jī)是一種高智能化，集機(jī)、電、液、光、計(jì)算機(jī)技術(shù)為一體的隧道施工重大技術(shù)裝備。在發(fā)達(dá)國家，使用隧道掘進(jìn)機(jī)施工已占隧道總量的 90%以上。 為適應(yīng)工程建設(shè)發(fā)展的需要，盾構(gòu)機(jī)的斷面尺寸具有向超大、微小兩個(gè)方向發(fā)展的趨勢(shì)。直徑 18m 的盾構(gòu)機(jī)已在研制，小到直徑 200mm 的微型盾構(gòu)也已在工程中得到應(yīng)用。盾構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，如水工隧道、地鐵隧道、市政管道、共同溝等領(lǐng)域。
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