地铁8号线：你不好奇吗，地铁隧道是怎么挖出来的？( 二 ) 地铁|隧道|穿山甲|刀盘|管片|盾构机

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面板式刀盘
一般来说，在盾构机前面有一个圆形刀盘，上面安装着16-18组共一百余枚合金钢刀头。工作时，在千斤顶的推力下，刀盘旋转前进，以此掘开土层，在推力的作用下，刀盘切削土体，通过调节螺旋机的转速、控制土舱的排土量，达到土舱与开挖面的土压力动态平衡。残土被横向旋转的传送机转移到传送带上，再通过电瓶车运送到竖井下，通过吊车运出井外。
2、边挖边补，为隧道壁安装“金刚罩”
在“吃土”前进的同时，“穿山甲”护盾尾部有一台管片机，进行管片安装，相当于给隧道壁装上“金刚罩”。管片是依照隧道壁大小预制的钢筋混凝土片，每一环有6-8片，大小不一，都有自己的编号和固定的位置，每一片都经过严格的抗压和抗水试验，能完全适应地下巨大的土压。
在拼装管片过程中，通过十分精密的刀盘系统和定位系统仔细“对缝”，将偏差控制在2毫米以内，然后通过特殊材料密封，确保隧道不渗水。

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管片安装机
为确保盾构机安全快速掘进，一般实行多工序交叉作业，大大缩短了工序循环时间，甚至可以精确到秒。
无论多黑，它都不会迷路
在黝黑的地下，完全没有任何参照物可以判断方向，巨大的“穿山甲”是如何辨别方向？又如何转弯呢？其实，“穿山甲”依靠两个系统，确保万无一失、厘毫不差。
一是人工掌控系统，主要是隧道施工的传统测量定位系统，用全站仪、棱镜、水平尺、塔尺等工具，完成初测和复核等工作。

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盾构机导向系统面板
另一系统——自动定位隧道导向系统，也是最核心的系统，类似“智能机器人”，由中心计算机、隧道掘进软件、激光经纬仪等组成，保证掘进方向误差不超过±30毫米。
电脑系统自动化程度越来越高：内部的全球GPS定位系统，时刻把运行的数据传到操作室，并随机存储，对具体的方位精确到毫米；所有被监控对象的资料均可由隧道掘进软件分类组合，以图表、数据的形式显示出来，然后按照电脑指令进行操作。无论多黑，它都不会迷路。
地下潜行如何保证地面安全？
重达300多吨的巨无霸“穿山甲”，在近20米深的地下挖掘，如何克服自身的重量做到不下沉的呢？对地面建筑会有影响吗？

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盾构机推进速度、刀盘扭矩、总推力的曲线图
“穿山甲”由稳定开挖面、挖掘及排土、衬砌包括壁后灌浆三大要素组成。
“稳定开挖面”的含义，就是使盾构机的推力与前方土层的压力达到平衡，否则就会造成地面隆起或塌陷。另外，施工中还要采用特殊的工艺，让土层中的水不会渗出管片、流入隧道。

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土压平衡盾构机结构剖面
至于施工过程产生的噪音，大可不必担心，它基本不会对地面产生影响。
另外，在地表和其他临近建筑物上，会数百个监测点监控沉降情况，为地下安全再加了一层保护网。专业的检测机构每天出一份检测报告，有任何风吹草动，就会从监控数据上反映出来，专家组就会组织分析，并指导现场，做到随时反映，随时采取措施。

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【地铁8号线：你不好奇吗，地铁隧道是怎么挖出来的？】中铁装备盾构机监视
中国工程师玩出盾构机新花样
1、“穿山甲”地下平移，玩起“华容道”
盾构机一般是“走直线”，地下平移是一项极难完成的任务。但在北京地铁8号线的施工中，入地 300吨的大家伙就在地下轻松地玩起了“华容道”。