七叔的自留地 为什么挖火车隧道不用盾构机而地铁就可以?

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这是一个沉重的话题 , 就像今天我国芯片技术被封锁一般 , 盾构机在当年也被其他国家联合封锁过 , 值得庆贺的是 , 我国科学家在被技术封锁的困境之下 , 突破重重障碍 , 最终成功研发出了享有“地下蛟龙”美誉之称的盾构机!
1953年至今 , 我国在盾构机领域 , 从“一无所有”到如今占据全球三分之二的市场 , 仅仅用了67年!

这篇文章有点长 , 我想尽可能多写点关于盾构机的知识 , 揭开我国盾构机的崛起之路 , 其中的坎坷应当时刻牢记 。
当然文中也会解答“为什么盾构机不能用来挖火车隧道 , 反而可以挖地铁隧道?”

盾构机有多么重要?以前挖隧道都是靠蛮力 , 就是用大锤不断敲击岩石 , 全程都是人工 , 就算24小时不休息 , 一天也就挖个1~2米 。
后面采用的是风镐挖掘 , 利用压缩空气震碎岩石 , 但这挖掘速度每天也就6~8米 。

1825年 , 第一代盾构机正式投入应用 , 英国为之欢呼 , 这意味着他们的综合国力将会得到显著提升 , 因为盾构机的挖洞速度 , 是以前的8~10倍!
本来一个为期50个月的工程 , 现在只要5~6个月即可 , 这意味着他们不仅可以节省大量人工 , 而且还能在有限的时间中 , 建造更多工程!

然而盾构机涉及到力学、光学、机械、土木、电气、液压、传感等学科 , 综合国力不强 , 根本造不出来 , 所以盾构机是衡量一个国家地下施工装备制造水平的重要标志 。
盾构机对于基础建设的作用 , 就跟光刻机跟芯片之间的关系一样!
我国的基建速度能如此之快 , 也是得益于盾构机带来的便捷 。

盾构机的发明史有一天 , 工程师布鲁诺尔十分烦恼 , 因为快速挖掘隧道的难题一直无法攻克 , 突然他灵光一闪 , 想到了令航海人都十分头疼的凿船贝 。
以前都是木船 , 而凿船贝是一种生活在木头中的蛆 , 它会从内部不断破坏木质结构 , 其臭名昭著程度堪比白蚁 。

布鲁诺尔立刻找来几条凿船贝 , 并且日夜观察它们的一举一动 , 突然他开悟了 , 挖掘隧道也能用凿船贝的这套方法!
灵光如泉涌的布鲁诺尔立即开始研发 , 最终发明了第一代盾构机(手掘式) 。

盾构机的工作原理盾构机的本质是一个圆柱体 , 在力的推动下对前方土壤进行挖掘 , 前面的刀盘能高效切开泥土及岩石 , 外层的“盾”既能保护内部组织配件 , 又能临时支撑还没有衬砌的隧洞 。
整个盾构机由掘进、同步注浆、出渣、渣土改良、拼装、密封、导向等系统组成 。
你可以理解为 , 前面在“吃土” , 中间在“加工” , 后方在“衬砌” , 整个过程行云流水 。

盾构机的核心技术就是刀盘驱动系统 , 它由电机、减速器、主轴承等组成 , 其中主轴承是整个驱动系统的核心 。
在幽暗的地下 , 盾构机主要靠毫米级激光导航技术 , 因为光线是直的 , 所以当中轴线上的感应器 , 感应到激光时 , 就会循着光线的方向一直挖 , 当然工程师也可以分次多段调整方向 。

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