如何在地下使用盾构机修建隧道,盾构机又是如何工作的呢?

依柔随心养护 2024-11-05 05:08:59

这台庞大的盾构机正在挖掘地铁隧道。

1. 此时一堵围墙挡住了它前进的方向,它直径 13 米的刀盘上安装了 76 个碳化钨刀头,切削的碎石从刀盘四周的开口收集进入盾构机,然后通过传送带移出隧道,刀盘后方是 48 根液压装置,它能产生 2000 吨的推力将盾构机向前推进。

2. 盾构机每前进两米就会停下来安装混凝土管片,每一环由六片管片组成,管片安放到位后通过千斤顶临时固定,当安装顶部的管片时两边会预留足够的空间,底部的液压装置将管片向两侧推动使其闭合成环,然后在底部放入关键的封顶块形成闭环。

3. 为了保证隧道稳定还需要在管片外侧注入灌浆水泥进行加固,切削的渣土通过 3 公里长的传送带来到这家水泥工厂中,首先这台机器会对砂石进行筛选和清洗,根据颗粒的不同大小进行分类,合格的砂石和水泥搅拌后倒入钢铁模具中,经过 55 摄氏度的烤箱烘干 7 个小时,一个合格的管片就制造完成了。

4. 制造完成的管片由运输车送到隧道内部进行安装,工人控制机械臂将管片安装到正确位置,管片的安装误差控制在 1 厘米以内,安装到位后用螺栓固定,平均每 20 分钟就能安装一环管片。

5. 在盾构机前进的同时由于地质结构的突然变化,大量的地下水会造成上方的路面发生沉降,因此工作人员在刀盘后方注入膨润土浆用来平衡外部压力,这就需要将盾构机刀盘进行改装,将砂石传送带移除并将开口封闭,工人将内部的轮臂和多余的部分切割掉,接着在内部安装阀门和紧密的管道系统,在后方安装一台高性能驱动泵,它每秒能往前方泵入 650 升膨润土浆,并通过回管将砂石混合物送出隧道,为了提高效率他们每隔 500 米安装一台驱动泵,改装完成后它可以从容应对接下来的挑战。

6. 经过三年的挖掘这台盾构机终于迎来了出洞的日子,隧道的最后 125 米采用明挖回填法建造,首先在上方铺设一层混凝土作为隧道顶部,接着在下方挖掘隧道,两边浇筑高达 26 米的钢筋混凝土墙加固,在两侧的墙壁上打入数百根钢管支撑防止坍塌。

7. 经过所有工作人员的努力该隧道于 2020 年正式投入运营。

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依柔随心养护

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