地铁“大跃进” 盾构演绎精彩

2012-02-10 09:33:07   来源: 《建设机械技术与管理》导读：1965年，中国上演了一部脍炙人口的战争题材电影《地道战》，反映的是在抗日战争时期，在华北平原上抗日军民利用纵横交错的地道打击日本侵略...
1965年，中国上演了一部脍炙人口的战争题材电影《地道战》，反映的是在抗日战争时期，在华北平原上抗日军民利用纵横交错的地道打击日本侵略者的故事。

目前，中国很多城市正在蓬勃开展的地铁建设热潮，也在上演一场精彩的 地道战 。因为地铁公认为是运载量最大的城市交通 巨无霸 ，同时又符合低碳环保的绿色出行方式。自从2009年国务院大规模批复22个城市总投资近9000亿元地铁建设规划后，新一轮地铁建设又热浪袭来，据悉，目前共有47个城市正在建设或规划建设300条城市轨道交通，总里程接近1万公里。

严格意义上来讲，在城市轨道交通建设中，在地面和高架桥修建的铁道叫轻轨，在地面以下修建的铁道才叫地铁。在地下修铁路，开挖隧道成为必然。

现在挖的地铁隧道又深又大，如果采用像《地道战》影片中的挖法：靠人工挖掘和输送渣土，那么建一条城市地铁则要花费大量的人力和时间，劳动强度也高，安全性也低，所以目前开挖地铁隧道大多采用机械化施工，其中最 厉害 的关键挖掘机械非盾构机莫属。

据中国交通运输协会透露，截至2010年底，中国已有北京、上海、广州、天津、重庆、南京、武汉、长春、深圳、大连、成都、沈阳12座城市，先后建成并开通运营了48条城市轨道交通线，运营里程1395公里。这些城市的地铁隧道大部分是采用盾构机挖掘的，目前在建的地铁隧道绝大部分也是由盾构机完成的，从施工设备上说，盾构机正在领衔主演城市的 地道战 。

盾构机全名叫全断面隧道掘进机，是一种先进的隧道全断面暗挖施工机械，于19世纪在欧洲问世，而后100多年中，在欧美和日本等国得到广泛的推广使用，迄今为止，已发展成为集机、电、液、传感、光、计算机技术于一体的高端施工装备，按照地质结构不同分为用于软土的盾构机（TSM）和用于硬岩的岩石掘进机（TBM）两种。

国内对盾构机的关注始于上世纪60年代，经过数十年的摸索和实践，目前我国已形成一定自主创新和国产化能力，盾构机产业初具规模。

地铁隧道开挖，盾构机缘何走红？

对于盾构机这种隧道开挖利器，自引入中国以来，其国产化和推广应用进程一直缓慢，近几年因国内大规模兴建地铁建设项目，而成为一颗耀眼的装备 明星 。

工业和信息化部对我国盾构机产业的发展十分关注，把盾构机列入重点扶持的新兴装备产业，并支持中国工程机械工业协会成立掘进机械分会，来协助政府对盾构机行业进行规范管理。本刊一直以来对盾构机产业也保持密切关注，在2007年第9期刊登《中国大掘进》一文中，对盾构机的发展历史、产业情况和应用进行了较为全面的报道。本刊记者还多次深入全国地铁工地进行现场采访，了解盾构机的实际应用情况和施工效益。

在土建工程中，隧道和桥梁施工最具挑战性，一般都成为整个工程项目进度的控制节点。在各种隧道施工中，人们凭借聪明才智和战胜困难的信心和勇气，创造了明挖法、盖挖法、矿山法、新奥法、盾构法、沉管法等隧道施工方法，总结了宝贵的施工经验。

其中，经过实践比较发现，盾构法在开挖城市地铁隧道中具有无可比拟的优越性。几个人操作一台盾构机，就可以完成隧道的掘进、支护、排渣、衬砌作业等主要施工任务，而且施工作业在盾构机盾壳的掩护下进行，安全性很高。同时既可避免了明挖法对地面交通和建筑设施的较大影响和大量土方回填。

总之，盾构法施工具有不影响交通，在软弱地层亦有较强的适应性，地表沉降易于控制，施工噪音小等优点，而且还可避免道路两侧管线受干扰。所以，尽管盾构机造价不菲，还是很受当今城市地铁业主单位和施工企业的追捧。

近几年，随着机械制造技术水平的提高，现代的盾构机能适用于各种复杂的工程地质和水文地质条件，具有施工速度快，能有效控制地面沉降等优点。

需加注意的是，地下掘进的盾构机跟天上的飞机一样，没有 倒档 ，只能拐弯，不能倒车。所以，偌大的盾构机一旦在隧洞内 趴窝 ，就会带来很大的麻烦和损失。所以，采用盾构法施工一定要慎之又慎。

目前，城市地铁隧道比较流行的施工方法组合一般是区间采用盾构暗挖施工，车站则较多采用明挖法、盖挖法和暗挖法施工。根据城市地层的特点，盾构机一般采用泥水平衡盾构机、土压平衡盾构机和复合式盾构机。

由于中国地域辽阔，各城市地质结构各具特色，所以采用盾构机开挖隧道难易特点也各不相同，随着城市地铁建设的不断推进，盾构成为普遍推广的工法，在近些年全国性的地铁建设热潮中，国内施工企业盾构隧道掘进技术取得了长足进展。有些典型工程的施工技术应用达到了国际先进水平，如北京地铁九号线盾构施工战胜无水大粒径漂砾石、西安地铁二号线成功穿越古建筑文物区 等等，其施工组织及管理方法、盾构技术等具有很高的借鉴价值，《建设机械技术与管理》记者做了采访和整理，让读者欣赏一下盾构机这个在开挖城市地铁隧道中担任主角的精彩 演技 。