西安地鐵二號(hào)線(xiàn)首臺(tái)盾構(gòu)機(jī)今開(kāi)掘

　　今天上午，西安地鐵首臺(tái)盾構(gòu)機(jī)———“開(kāi)拓八號(hào)”將在地鐵二號(hào)線(xiàn)試驗(yàn)段張家堡站始發(fā)，它開(kāi)掘的不僅是張家堡站到尤家莊站隧道，還將開(kāi)啟西安地鐵的“盾構(gòu)時(shí)代”，首開(kāi)西北地區(qū)盾構(gòu)始發(fā)先河。實(shí)現(xiàn)我國(guó)在濕陷性黃土地質(zhì)條件下盾構(gòu)施工零的突破。昨日，記者來(lái)到張家堡站盾構(gòu)井內(nèi)探營(yíng)，零距離接觸了“身價(jià)”約3000萬(wàn)元、全長(zhǎng)74.38米、重量323噸的“大家伙”，并請(qǐng)專(zhuān)家詳細(xì)講解了巨大的盾構(gòu)機(jī)如何在今后的地鐵建設(shè)中擔(dān)負(fù)隧道挖掘任務(wù)，大顯威力的。

　　組裝僅用了20天

　　首次投入西安地鐵建設(shè)的是“開(kāi)拓八號(hào)”盾構(gòu)機(jī)。10月28日，第一車(chē)盾構(gòu)機(jī)部件進(jìn)場(chǎng)，記者對(duì)于盾構(gòu)機(jī)的印象都來(lái)源于模型、照片和拆散的零件。目前這個(gè)龐然大物已經(jīng)組裝完成，向人們展示著它偉岸的身姿。據(jù)工程負(fù)責(zé)人介紹，這個(gè)“大家伙”總共用了20輛大卡車(chē)從上海運(yùn)來(lái)，所有員工主動(dòng)申請(qǐng)參戰(zhàn)，縮短倒班時(shí)間，加快工序循環(huán)，實(shí)行交叉作業(yè)。11月3日，零部件全部到場(chǎng)，工人師傅和專(zhuān)家們邊卸車(chē)邊下井組裝，加班加點(diǎn)與時(shí)間賽跑，僅用了20天時(shí)間完成了盾構(gòu)機(jī)的組裝。截至昨天，已經(jīng)完成了調(diào)試，現(xiàn)在盾構(gòu)機(jī)就像一枚上膛的子彈，只待擊發(fā)的命令。

　　裝備163把“鋼刀利齒”

　　昨日上午，記者來(lái)到西安地鐵二號(hào)線(xiàn)張家堡站的盾構(gòu)井下，只見(jiàn)體長(zhǎng)70余米的“開(kāi)拓八號(hào)”盾構(gòu)機(jī)靜靜地躺在距離地面近20米的盾構(gòu)井里。置身于這個(gè)龐然大物的身軀旁時(shí)，隱隱會(huì)感覺(jué)到這個(gè)鋼鐵巨無(wú)霸散發(fā)的超凡力量?！伴_(kāi)拓八號(hào)”由刀盤(pán)、前盾、中盾、尾盾以及七節(jié)后配套臺(tái)車(chē)組成，全長(zhǎng)74.38米，體重323噸。在巨大的盾頭前端，是鑲嵌了100多枚合金鋼刀頭的刀盤(pán)，外徑6.14米，這是以西安地鐵區(qū)間隧道的標(biāo)準(zhǔn)“量身定做”的。

　　該項(xiàng)目部施工技術(shù)部部長(zhǎng)梁西軍告訴記者，這是日本小松公司設(shè)計(jì)制造的土壓平衡盾構(gòu)機(jī)。白色的圓柱形部分是主機(jī)，長(zhǎng)8.68米，盾頭前方橘紅色部分是刀盤(pán)，刀盤(pán)上布滿(mǎn)了163個(gè)大小不一像小斧頭一樣的刀頭，它們的形狀不同，分工也就不同，中間那把最大的叫中心刀，將起著定位和導(dǎo)向的作用，旁邊那些小的刀頭也分為好多種，主要有76把主切削刀、刮刀以及先行刀等，主要用做切割和挖土。可別小看這163把刀頭，他們就像“鋼刀利齒”將一層層黃土“啃食”下來(lái)。

　　原理 干活有點(diǎn)像電動(dòng)剃須刀

　　盾構(gòu)機(jī)，全名叫盾構(gòu)隧道掘進(jìn)機(jī)，是一種隧道掘進(jìn)的專(zhuān)用工程機(jī)械。據(jù)中鐵一局的技術(shù)人員介紹，它的原理和電動(dòng)剃須刀有幾分相像。盾構(gòu)機(jī)前面是圓形刀盤(pán)，上面安裝有很多刀片，工作時(shí)會(huì)旋轉(zhuǎn)刀盤(pán)向前推進(jìn)掘開(kāi)土層。挖掘時(shí)位于前端的圓柱體組件的殼體(護(hù)盾)對(duì)挖掘出的還未襯砌的隧洞段起著臨時(shí)支撐的作用，承受周?chē)翆拥膲毫ΑＭ诰?、排土、襯砌等作業(yè)，在護(hù)盾的掩護(hù)下進(jìn)行。工作時(shí)，在千斤頂?shù)耐屏ο?，刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，以此掘開(kāi)土層。殘土被橫向旋轉(zhuǎn)的傳送機(jī)轉(zhuǎn)移到傳送帶上，再通過(guò)電瓶車(chē)運(yùn)送到豎井下，通過(guò)吊車(chē)運(yùn)出井外。“開(kāi)拓八號(hào)”盾構(gòu)機(jī)在組裝完畢后，專(zhuān)家采集了大量精確數(shù)據(jù)，為今日上午的始發(fā)又加上一層保險(xiǎn)。

　　工作 邊挖邊給隧道貼“瓷磚”

　　盾構(gòu)機(jī)的神奇不僅在于“盾”———在平衡壓力下掘進(jìn)，更重要的是“構(gòu)”———在挖掘同時(shí)就完成隧道修筑。技術(shù)人員介紹，在盾構(gòu)機(jī)尾部有一臺(tái)管片拼裝機(jī)，在刀盤(pán)挖掘前進(jìn)的同時(shí)進(jìn)行管片安裝，相當(dāng)于給隧道壁貼上一層“瓷磚”。管片就是依照隧道壁大小所預(yù)制的鋼筋混凝土片。

　　據(jù)介紹，每一圈有6塊盾構(gòu)管片組成。這種為西安地鐵量身定做的盾構(gòu)管片，最重的有3噸多重，由6片圍成一個(gè)環(huán)。在把管片貼上隧道壁后，工人們就馬上用灌漿機(jī)把混凝土泥漿灌進(jìn)管片和隧道土層之間的空隙，同時(shí)用螺栓把每個(gè)管片銜接起來(lái)，形成隧道。

　　導(dǎo)航 “頭腦”清醒不會(huì)迷路

　　看著這個(gè)“龐然大物”像蚯蚓一樣在地下穿行，記者不禁好奇，它在地下會(huì)不會(huì)迷路？這么“能干”的大機(jī)械需要多少人操作呢？今年24歲的“開(kāi)拓八號(hào)”盾構(gòu)機(jī)“司機(jī)”喬治告訴記者，盾構(gòu)機(jī)有一個(gè)控制室，是控制盾構(gòu)機(jī)的“大腦”，每班有一名“司機(jī)”通過(guò)控制臺(tái)上的液晶顯示屏可以清楚地看到盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)和排土的情況。盾構(gòu)機(jī)上有激光導(dǎo)航系統(tǒng)，如果地質(zhì)情況發(fā)生變化，盾構(gòu)機(jī)前方的探頭能夠很快傳回?cái)?shù)據(jù)，提醒控制人員及時(shí)調(diào)試，一般來(lái)講誤差很小，決不會(huì)出現(xiàn)迷路。同時(shí)，操作這臺(tái)機(jī)械的還有電工、電焊工、管片拼裝手、注漿操作人員以及起吊指揮人員等，一個(gè)盾構(gòu)隊(duì)總共有20余人組成。

　　耗能 一月需交電費(fèi)20多萬(wàn)元

　　據(jù)介紹，“開(kāi)拓八號(hào)”采用電驅(qū)動(dòng)，刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)采用8臺(tái)55千瓦的變頻電動(dòng)機(jī)；螺旋輸送機(jī)由3臺(tái)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，理論上每小時(shí)可出土233立方米；前進(jìn)的動(dòng)力由22個(gè)獨(dú)立式推進(jìn)油缸，類(lèi)似“千斤頂”來(lái)完成。除旋轉(zhuǎn)外，其余動(dòng)力和油箱等裝置均安裝在拼裝機(jī)懸伸臂上，主要用于管片的拼裝。盾構(gòu)的推進(jìn)、出土、襯砌拼裝可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化，掘進(jìn)速度較快，正常時(shí)盾構(gòu)掘進(jìn)的速度平均為每月250米，額定功率為1050千瓦，每日耗電13000余度，按每度電0.64元來(lái)計(jì)算，一月下來(lái)要交電費(fèi)20多萬(wàn)元。

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　　進(jìn)度 預(yù)計(jì)3個(gè)多月后到達(dá)尤家莊站

　　據(jù)物資設(shè)備部喬治技術(shù)員介紹，本工程是我國(guó)首次在西北地區(qū)濕陷性黃土地質(zhì)條件下施工，沒(méi)有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，只能在施工工程中不斷摸索，不斷總結(jié)。張家堡站至尤家莊站盾構(gòu)區(qū)間沿未央路下方至鳳城四路路口，區(qū)間線(xiàn)路為兩條單線(xiàn)地下區(qū)間隧道。此次從張家堡站南端頭盾構(gòu)始發(fā)，掘進(jìn)至尤家莊站北端頭。開(kāi)始會(huì)把速度放慢，待各項(xiàng)技術(shù)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確后，會(huì)按盾構(gòu)掘進(jìn)的平均速度每月250米前進(jìn)，大約3個(gè)半月后抵達(dá)尤家莊站。

　　地下挖掘不會(huì)影響地面生活

　　重達(dá)300多噸的巨無(wú)霸在10余米深的地下挖掘，會(huì)對(duì)地面建筑和附近百姓生活帶來(lái)影響嗎？技術(shù)人員告訴記者，平衡式盾構(gòu)機(jī)施工主要由穩(wěn)定開(kāi)挖面、挖掘及排土、襯砌包括壁后灌漿三大要素組成。“穩(wěn)定開(kāi)挖面”的含義，就是使盾構(gòu)機(jī)的推力與前方土層的壓力達(dá)到平衡。在盾構(gòu)機(jī)施工時(shí)產(chǎn)生的噪音，基本不會(huì)對(duì)地面產(chǎn)生影響。既不影響地面交通，又可減少對(duì)附近居民的噪聲和震動(dòng)影響。同時(shí)，還能對(duì)地面人文自然景觀(guān)起到良好的保護(hù)。