修地铁时用来打洞的大型机械叫什么?
盾构机全称盾构隧道掘进机,是一种隧道开挖专用工程机械。现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体,具有挖切土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量和指导纠偏等功能。,涉及到地质、土木、机械、力学、水力学、电学、控制和测量,而且要按照不同的学科。盾构机已广泛应用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程中。盾构机隧道施工具有自动化程度高、省工、施工速度快、一次成孔、不受气候影响、开挖时地面沉降可控、对地面建筑物影响小、水下开挖时不影响水上交通等特点。在隧道线路长、埋深大的情况下,盾构机施工更加经济合理。盾构机的基本工作原理是由一个圆柱形的钢构件沿隧道轴线向前推进,挖掘泥土。筒体组件的外壳就是盾构,起到临时支撑已开挖的未衬砌隧道段的作用,承受周围土层的压力,有时还承受地下水压力,把地下水挡在外面。挖掘、弃土、衬砌等作业都是在盾构的掩护下进行的。据了解,盾构施工的开挖量占北京地铁建设总量的45%。目前有17台盾构机在为地铁建设工作。虽然盾构机造价高,但是可以提高地铁地下开挖效率8到10倍,而且在施工过程中,不需要在地面大面积拆迁,不堵塞交通,施工无噪音,地面不沉降,不影响居民正常生活。但大型盾构机附加值高,制造工艺复杂,国际上只有欧美日少数企业能研发生产。根据工作原理,盾构机一般分为手挖盾构、挤压盾构、半机械盾构(局部气压和全局气压)和机械盾构(开胸切割盾构、气压盾构、泥水压力盾构、土压平衡盾构、混合式盾构和异形盾构)。泥水盾构机通过加压泥浆或泥浆(通常是膨润土悬浮液)来稳定开挖面。它的刀盘后面有一个密封隔板,与开挖面形成一个泥浆室,里面装满泥浆。挖出的泥土和泥浆的混合物用泥浆泵输送到洞外的分离厂,分离出的泥浆再利用。土压平衡盾构机以土料(必要时加入泡沫改良土壤)作为稳定开挖面的介质,在刀盘后隔板与开挖面之间形成土室。刀盘旋转挖掘增加土料,然后螺旋给料机旋转将土料运出。土室内的土压力可以通过刀盘的旋转挖掘速度和螺旋给料机的挖掘量(转速)来调节。根据盾构机分类的不同,盾构掘进方式可分为:明挖、机械切割、网格格式和挤压。为减少盾构施工对地层的扰动,可采用千斤顶驱动盾构,使其切口穿入土层,然后在切口内开挖运输土体。a .明挖人工开挖和半机械盾构都是半明挖。这种方法适用于地质条件较好,开挖面在开挖过程中能保持稳定或有辅助措施能保持稳定的情况。挖掘一般从顶部开始,一层一层往下挖。如果土层较差,还可以借用千斤顶和撑板临时支撑开挖面。采用明挖,便于用其他方式处理孤立障碍物、纠偏和超挖。为了尽量减少对地层的扰动,需要适当控制超挖和暴露时间。b .机械切割开挖是指直径与盾构相近的全断面旋切刀盘开挖方法。根据地质条件,大刀头可分为刀夹间无封板和封板两种。刀架间无密封板适用于土质较好的条件。大刀盘开挖法在曲线施工或纠偏时,不像明挖那样方便超挖。另外,清障不如明挖。大刀头的盾牌机械结构复杂,耗电量大。目前国内外先进的泥水加压盾构和土压平衡盾构都采用这种开挖方式。c .网格开挖采用网格开挖,开挖面由网格梁和网格分成许多网格。开挖面的支撑作用是由土的粘聚力和网格厚度范围内的阻力产生的。当盾构推进时,土壤被挤出网格。根据土壤的性质,调整网格的开口面积。采用网格开挖时,所有千斤顶缩回后,会出现盾构大幅度后退的现象,导致地表下沉。因此,施工中必须采取有效措施防止盾构后退。d .挤土开挖全挤土开挖和部分挤土开挖,由于不出土或只部分出土,对地层扰动大。轴线施工时,尽量避开地面建筑物。局部挤压施工时,应仔细控制开挖量,以减少和控制地表变形。在全挤压施工中,盾构压实一定范围内的土壤。盾构机从问世到现在已经有将近180年的历史了。它始于英国,发展于日本和德国。近30年来,通过对EPB和泥水盾构机关键技术的探索和研究,如盾构机的有效密封、保证开挖面的稳定、控制地表隆起和塌陷在规定范围内、密封条件下工具的使用寿命和工具的更换、高水压等一些不良地质条件的处理技术等,盾构机得到了快速发展。由于日本经济的快速发展和实际工程的需要,盾构机,特别是EPB和泥水盾构得到了迅速发展。德国的盾构机技术也是独一无二的,尤其是在地下施工过程中,保证在高达0.3MPa气压条件下密封和更换刀盘上刀具的前提,从而提高盾构机的一次掘进长度。德国还开发了在密封条件下从大直径刀盘内部的大气空间更换磨损的工具。盾构机的选型原则是因地制宜,尽量提高机械化程度,减少对环境的影响。沈阳地铁涉及的盾构机叫先锋,全长64.7米,盾构部分9.08米,重量420吨,工作误差不超过几毫米。价格:德国进口盾构机需要5000万左右,日本进口盾构机需要3000万左右甚至更多,国产盾构机价格一般在2500万左右。目前国内拥有自主知识产权的盾构机是上海隧道工程有限公司研制的国产“863”系列盾构机。