钢铁穿山甲

盾构机被称作“工程机械之王”，可以穿山越岭、过江跨海，是衡量一个国家制造业水平的重要标志。对于种类繁多的地下工程来说，盾构机是必不可少的掘进利器。今天，全球每10台盾构机中就有7台来自中国。

下面，我们就来了解一下这个钢铁穿山甲——盾构机吧！

盾构机都有啥功能

盾构机在地下修建隧道时，需要考虑的是如何将土石挖下来、排出去和对隧洞周边的支护，所以盾构机的主要功能分别是开挖、出渣和支护。盾构机修建一条隧道，需要先将它的牙齿——“刀盘”紧压在要开挖的土石面上，然后通过旋转刀盘将前方的土石“吃进”肚子内，最后再将这些渣石通过盾构机底部的排渣通道排出。当挖出了隧洞的空间后，盾构机都有啥功能我们就需要考虑如何及时地对隧洞进行加固，不然隧道周边的土石就会塌入隧道内，这就需要用到管片。管片是隧道的最内层屏障，起到抵抗外部水土压力的作用。它就像是隧道的“盔甲”，具有很高的强度，盾构机将它拼装成圈以完成对隧道周边的支护。

盾构机能分多少类

盾构机主要分为土压平衡盾构机和泥水平衡盾构机，以及异形盾构机、敞口盾构机、双模式盾构机等机型。土压平衡盾构机就像是盾构界的“多面手”，它的功能十分强大。但在富水地层条件下修建隧道时，因土压平衡盾构机无法阻止前方的地下水进入到隧道内，所以工程师又发明了泥水平衡盾构机。相比于土压平衡盾构机，泥水平衡盾构机在修建隧道的过程中施工工序较为复杂，所以它一般常用于穿江越海隧道的修建。

盾构机在地下怎么前进和转弯

盾构机在地下前进时，需要盾构司机像开汽车一样，根据前方的“路况”控制速度和方向。和汽车不同的是，盾构机只能按照规划的“单行道”前进，而且只能前进不能后退。盾构机前进时，向前推进的千斤顶为它提供动力。汽车通过踩油门控制速度，盾构机则通过调节“电位计旋钮”控制速度，它是盾构机的“油门”，顺时针旋转旋钮就是踩油门加速，逆时针就是松油门减速。

汽车通过方向盘控制方向，盾构机则是通过调节千斤顶的伸长、收缩来控制方向。例如，当它向左转弯时，这就需要缩短左侧的千斤顶，同时伸长右侧的千斤顶，通过这样的操作可以实现盾构机转弯的角度。由于盾构机体积和重量都是汽车的几百倍，所以它的每一个动作都非常慢。盾构机就像火车一样只能转大弯，所以它要走很远的路才能完成转弯。它的前进速度非常慢，每小時只能前进1～2米，每次转弯都需要很长时间才能完成。

漆黑地下盾构机的“眼睛”

盾构机在漆黑的地下掘进，不仅需要向左向右转弯，有时还需要爬坡下坡，就需要有一双明亮的“眼睛”才能指明前进的方向。这双“眼睛”叫做导向系统，它主要由测量机器人和激光靶组成。其中，激光靶固定安装在盾构机的前部，测量机器人则安装在位于盾构机后部的隧道壁上，它不会随着盾构机的前进而移动。

当盾构机进行隧道修建时，测量机器人会向前方的激光靶发射一道激光，激光靶就像一个精准的“三角尺”，可以准确测量出激光发射的角度，然后计算机再根据这个角度计算出盾构机在漆黑地下盾构机的“眼睛”地层中的空间方位，同时在计算机的界面上会出现一个类似“纸飞机”的标志，它向哪个方向偏转就代表盾构机是向这个方向转弯。为了测量更加精准，导向系统每2秒钟就会对盾构机的方向进行一次测量。当盾构机与测量机器人到达一定距离后，还需要将测量机器人向前移动，保证机器人能够将激光发射至激光靶。通过导航系统的精准定位，每条隧道的修建误差可以控制在几毫米以内。