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“大国重器”盾构机,外国垄断技术被大家短短几年时间打破,橡胶材料有贡献!

发布时间:2019-07-30 09:04:00 点击:    关键词:密炼机,捏炼机,开炼机,橡胶机械

泰州科德橡胶机械-密炼机开炼机捏炼机厂家2019年7月30日讯  盾构机是当前隧道施工的主力装备,也是中国成为全球工程高端装备制造技术先进国家的重要标志。在盾构机中,又尤其以大直径盾构机的制造中难度最大,此前大直径盾构机的核心技术长期被日本、德国等少数发达国家垄断,中国只能高价进口。近年来,中企不断创造盾构装备制造的奇迹,中国造盾构的直径越来越大,实力越来越强。

盾构机破土视频


中国的高铁技术,不夸张的说,这项科技已经完全走在世界的前端了。除了造高铁的铁路特别利害之外,其造地铁的铁路通道也是不在话下,让外人叹服。

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通过地铁大家能发现,下面会有一个巨大漆黑隧道,来给往来的地铁列车提供行驶空间。这些写看似简单的通道,实则打通它需要一个非常精密且巨大的机器,这个机器造价不但昂贵,且技术难以掌握。不过它确实是个超级打洞能手,经由它的手来完成的地下通道,可以说丝毫不会出现问题。

这个强大的机器就叫做盾构机。


这个机器的技术之前一直是被国外的德国和日本垄断的,机器在他们手里出价十分昂贵,早年中国为了自身的发展就向他们购买了一个昂贵的次品。而且由于机器本身的巨大,在运输上往往会耽搁好几天的时间,同时在交易的商谈上也会花上不少时间。因此很多当时国内的工程就因为这个机器没有到,而在开工时间上延误了不少。


面对如此求人窘迫的情况下,中国终于下定了决心要自己打造一台完全属于自己的机器。经过了多年的潜行打磨和专研,中国从这方面的新手,已经不知不觉成了老鸟,甚至是踏入了这个技术的领军的行列。不仅在国际的贸易上占了百分之九十的市场份额,而且还售价比德日两家都低。

为了能让你们更直观的了解这个机器的工作原理,我先来看看视频:



在以前没有盾构机器的时候,大家都是拿炸药来炸动,然后再手动运土,不仅效率低下,而且还有生命危险。而现在也有了这个盾构器,在其一体化的功能下,开洞、运送废土、拼接隧道、修整隧道方向等多种功能在它一个人身上都能完美实现。


在盾构机中,又尤其以大直径盾构机的制造中难度最大,此前大直径盾构机的核心技术长期被日本、德国等少数发达国家垄断,中国只能高价进口。近年来,中企不断创造盾构装备制造的奇迹,中国造盾构的直径越来越大,实力越来越强。

现在,不光国内90%的盾构机都已完全国产化,大家卖到国外的盾构机还在全球市场上占据三分之二以上的份额。一个世纪的外国技术垄断就这样被大家用了短短几年时间打破了。

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首台国产盾构机研制成功后的十年,是中国盾构机产业迅猛发展的十年。随着超大断面矩形盾构、马蹄形盾构设计制造技术等的研发成功,中国的盾构技术一步步摆脱了外方束缚,走出了自己的发展道路。

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而在2018年9月底,中国自主设计制造的最大直径泥水平衡盾构机成功下线,这一直径15.8米,5层楼高的巨型隧道掘进设备标志着中国盾构的设计制造迈向高端化。

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7月19日,中国盾构装备领域再次传来好消息,中国最大泥水平衡盾构机刀盘成功下井,即将在大湾区的一条超级隧道震撼始发!

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与普通的盾构机下井不同的是,“春风号”盾构机下井的意义非凡,对于中国隧道施工行业来讲是历史性的时刻,从此中国最大直径泥水平衡盾构始发纪录将被改写为15.80米。

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当前隧道业界根据盾构直径的不同,将盾构分为以下几类:直径0.2~2.0米,称为微型盾构;直径2.0~4.2米,称为小型盾构;直径4.2~7.0米,称为中型盾构;直径7.0~12.0米,称为大型盾构;直径12.0米以上,称为超大型盾构。

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▲“春风号”盾构机下线

“春风号”盾构机于2018年9月29日在郑州下线,标志着中国盾构的设计制造迈向高端化,在地下空间开发工程装备领域进一步推动了中国由制造大国迈向制造强国的前进步伐。

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▲“春风号”盾构机在生产线建造

2018年12月,“春风号”盾构机顺利通过验收,2019年4月盾构机刀盘进场并完成地面拼接,盾体及其他附属部件于5月中旬陆续抵达深圳春风隧道现场。

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▲“春风号”盾构机刀盘抵达春风隧道现场

春风隧道是深圳市政府在2015年决定修建的一条下沉式公路,并列为城市道路改造重大项目。项目跨越福田区与罗湖区,工程西起滨河大道上步立交东侧,自西向东布线,止于北斗路东侧归入沿河南路,在新秀立交西侧与东部过境高速公路市政连接线配套工程相接。

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▲深圳市春风隧道示意图

深圳市春风隧道工程是深圳市首条采用盾构机技术施工及首条单洞双层构造的机动车隧道,地质条件十分复杂,盾构机掘进区间将穿越11条破碎带,并将一次掘进3.6公里的岩层,是盾构法推进施工中最具挑战性的大直径盾构机工程之一。

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为什么春风隧道工程需要用到这么大的盾构机?这是因为受地域限制,春风隧道地下隧道部分,只能采用“单洞双层”的结构形式,即分上下两层车道,并各设单向2车道加连续紧急停车带。

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▲春风隧道工程示意图

春风隧道设计为小客车专用通道,设计时速为60km/h。同时,该隧道平均地下深度在20米以下,最深处在罗湖火车站竟达到了46米,无论施工规模还是施工难度,春风隧道都达到了国内同类工程的顶尖水平。

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▲在隧道现场的“春风号”盾构机刀盘

超级建筑了解到,用于春风隧道建设的“春风号”盾构机机体庞大,直径15.80米,全长135米,总重量4800吨,是普通地铁盾构机重量的十多倍。其中,刀盘不仅直径达到15.80米,刀盘的厚度也有2.8米之多,含刀具总重达650吨,是地铁施工中使用的常规盾构机刀盘重量的12倍。

盾构运输、组装、掘进、贯通、拆除全过程

刀盘是盾构机的最关键的部件之一,是盾构机掘进的牙齿。“春风号”盾构机的刀盘采用全国产技术,具备常压换刀功能,为提升作业能力和施工效率,增加了双破碎机和刀具小间隙设计,增设舱内监控,刀盘外周镶嵌耐磨复合钢板。一系列技术应用和设计改良,极大提升了盾构机的稳定性和安全性。

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▲正在下井的“春风号”盾构机刀盘

“春风号”盾构机各项技术指标全球领先,功能十分强大,具有超前地质预报、常压换刀、同步施工等功能,将在深圳春风隧道工程中担当主力。

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▲下井到位的“春风号”盾构机刀盘

2019年7月19日,“春风号”盾构机刀盘顺利吊装至始发井底,至此,盾构机主要部件已经全部下井,将进行最后的安装和调试,随后即将震撼始发。


橡胶密封材料在隧道盾构机中的作用

盾构机技术(Shield machine technology)广泛用于各地城市地铁隧道工程。在隧道工程中,盾构隧道防水技术是至关重要,如果没有可靠的防水、密封措施,地下水就会侵入隧道,影响内部结构及管线,导致影响地铁运营困难及降低隧道的使用寿命。


因此,大家在盾构隧道中采用什么密封材料可以达到防水密封效果?对于密封材料而言,一般可采用遇水膨胀后能压制水的水膨胀橡胶和非膨胀合成橡胶,水膨胀橡胶密封圈的特点在于可使密封圈材料变薄提高密封效果、且施工方便,但耐久性有待检验;非膨胀合成橡胶密封圈是靠弹性压密,以接触面压应力来防水(止水)。


1、接缝防水设计(沟槽内部填充的橡胶密封垫);

2、.密封结构自带防水设计(材料要求能对抗泥土的腐蚀);

3、嵌缝防水设计(密封管片上预留嵌缝槽);

4、.Bolt螺栓孔防水设计(采用橡胶密封圈作螺栓密封圈,提高防水设计);

5、注浆孔防水设计(采用膨胀橡胶止水密封圈);

6、接头防水设计(采用自粘式防水材料为主的密封圈垫)。


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