盾构机，“百变金刚”本领强

盾构机被誉为“工程机械之王”，在中国工程师手里，它成了“百变金刚”，种类繁多、本领高强。以下是其本领的具体体现：多方向掘进：如今中国制造的盾构机不仅能横着挖，还能斜向上挖、斜向下挖、直线向上挖、直线向下挖。如全球首台大直径会“爬陡坡”的隧道掘进机“永宁号”，成功实现爬坡，取得月掘进332米、单日最高进尺22.75米的佳绩；全球首台大倾角下坡掘进矿用隧道掘进机“中铁1285号”，实现了长距离15度下坡掘进，还穿越落差达330米的大断层；还有能垂直掘进的全球最大直径竖井掘进机“梦想号”，以及从山脚“顶压向上”前行的国内首台超大直径反井钻机“中铁1361号”，通过创新采用“一扩成井”工艺，可实现直径7米、深度311米的井筒一次性开挖成型。适应多种地质条件：盾构机可配备不同类型的刀盘和刀具，以适应软土、硬岩、砂卵石等各种复杂地质条件。在遇到岩石地层时，可使用滚刀刀盘进行高效破岩；在软土地层中，则采用齿刀刀盘进行切削挖掘。并且，盾构机还具备良好的密封性能和稳定的支撑系统，能够在高水压、高气压等恶劣环境下安全作业。例如，在穿越江河湖泊等富含水地层时，通过加强密封和防水措施，确保盾构机内部设备和人员的安全。不同形状开挖：研发团队通过针对性开发，让盾构机具备圆形、方形、马蹄形、椭圆形等不同形状的开挖能力，拓展了其应用场景。例如，在城市地铁建设中，根据线路规划和周边环境要求，可采用圆形盾构机挖掘标准的圆形隧道；而在一些特殊地段，如地下停车场、过江隧道等，可能会使用到非圆形盾构机，以更好地适应空间需求和工程要求。超大直径施工：随着技术的发展，超大直径盾构机不断涌现。如2024年1月下线的“领航号”，是世界最大直径高铁泥水平衡盾构机；2024年10月下线的“江海号”，是我国自主研制的超大直径盾构机。15米级及以上的盾构隧道，可构建地下立体空间，实现市政道路、轨道交通、综合管廊同管布设，避免隧道的重复开挖，降低建设、运营、维护等综合建造成本。相比桥梁，超大直径盾构隧道在减少航道影响、保护沿岸生态、应对恶劣气候等方面具有明显优势。智能化施工：现代盾构机搭载了智能系统，具备智能分析和自主判断的能力。如“领航号”搭载超前地质预报系统，可对刀盘前方10米到40米的地质条件进行精准探测，智能感知系统也可对地质条件进行实时分析，保证盾构正常掘进。同时，“智慧脑”让其在长达14.25千米的隧道里，可实现“有人值守、无人操作”状态下毫米级的掘进精度。此外，像世界首台绿色盾构机“中铁1237号”，通过智能系统对盾构掘进过程中各系统的自动智能管理，自主达到掘进效率和能源消耗的最佳匹配，实现绿色节能，还采用了节能智造工艺和先进除尘技术，减少粉尘排放，搭载连续掘进、快速换模等技术，大幅提升掘进效率。