提到盾构机,可能有很多人不知道或不了解它,但这样的一个东西其实与我们的生活息息相关。
譬如地铁隧道的修建、大型水井的挖掘、高速公路上穿山的隧道等等,不能离开的盾构机的帮忙。
虽然如此方便而又重要的机械,是各国都希望能拥有的,但能制造出合格盾构机的国家少之又少,因为其对于技术的高要求,大多数国家只能依靠进口。
所以就像大型龙门吊一样,盾构机的生产制造能力往往也代表着其生产国的实力。
而现在国际上最受青睐的三种盾构机,分别来自中国、美国和德国。其中,美国的盾构机每小时能推进3.6米,制造业大国德国的盾构机每天则可以推进6米。
这种生物常年附着在船的底部,它们会用钻头一般的牙齿钻透船底的木板,再将体表的粘液均匀地涂抹在它们啃释出的洞壁上。
这些粘液干燥后,就能形成一层碳酸盐的壳,能用于支撑洞壁以防船蛆被掩埋在其中。
法国工程师马克·伊桑巴德·布鲁内尔便以此为灵感,设计出了世界上第一台“开放型手掘盾构机”。
1825年时,他又改进出了矩形盾构机,并在泰晤士运河的隧道工程中进行了使用。
不过,初代的盾构机用起来依旧很费力,后来经过英国、美国等国家的大量实验改良后,才有了今天盾构机的模样。
盾构机在工作中通过挤压的形式向前推进,它顶部的一圈圈刀片会不断的拭磨前方的岩壁,然后再在洞壁上覆盖一层金属板用来防止隧道坍塌。
就这样一段一段地进行,很快就能在山壁、地下打出一个通道。所以像这样的一台盾构机,在地铁隧道修建过程中能起到非常大的作用。
它不仅替代人工开凿提高了效率,使得施工的速度翻了十几倍,而且还保证了在场实施工程人员的人身安全。
更重要的是,这种机器大幅度减少了人力成本,使得美国的资本家们果断出资购置了一台又一台的盾构机。
不过,在现代的盾构机具备完整的功能后,美国便没有再投入更多的精力用于研究和改善了。
也是因为这一些原因,导致美国盾构机虽然性能还不错,但是效率却并不高,一小时只能推进3.6米。
德国虽然比美国更晚接触到盾构机,但是因为他们很快就明白了盾构机的重要性,所以靠着这份重视,盾构机在德国也做到了发扬光大。
德国人的工匠精神在世界上都非常出名,而他们用这种精神制造出了不少世界认可的工业制品。
所以作为制造业大国,德国在盾构机上投入了大量的人力物力进行研究,力求将自己的品牌打造完美。
经过不懈的努力,最终成功做出了挤压力、安全性和效率比美国更好的盾构机,一天能前进6米。
中国对于盾构机的研究开始的比其他几个国家晚许多,是从19世纪90年代才开启的该研究项目的。
在此之前,德国制造的盾构机就是世界第一,同时德国和美国也是出租盾构机的主要国家,而我国因为制造业和相应技术都不够发达,一直没办法把主要精力放在盾构机的研究制造上。
但是我国地大物博,广袤平原、崎岖山丘、连绵奇峰应有尽有,风景是真的好看,施工的难度也是真的高。
在面对高大的山峰时,若选择翻越高山,工程的成本和施工难度非常高,这时候就需要打一条长长的隧道,以减少施工的周期和难度。
但打隧道时,人工爆破的速度太慢,危险系数还高,要是租用外国的盾构机,成本又被提了上去,到时候用坏了也会心疼。
1997年,我国从海外购置了国家的第一台盾构机,开始在重重地磨难和考验中,探索盾构机的自主研制道路。
功夫不负有心人,2008年,我国研制出了第一台自主生产盾构机“中铁一号”,到2019年时,我国盾构机的生产几乎所有部件都实现了自给自足。
而现在国际市面上,有如果十台盾构机的话,那么其中七台都可能时中国生产的。
中国盾构机能在国际上拥有这样的牌面,也是因我们国家生产的盾构机,在性能、性价比、效率等方面都非常“能打”。
就拿中国最新研发且已经投入到正常的使用中的“山河号”盾构机来说,它有着17.5m的直径,与六层楼一样的身高,且一个小时就能推进5-10m。
这样优秀的性能,放眼全世界可能也就德国能一较高下了,但偏偏我国的盾构机还非常便宜。
三十年的时间不到,我国盾构机的发展就从无到有,从0到1,一架架钢铁巨无霸的诞生,也代表着我国在所有的领域坚持探索的决心。
未来,中国的盾构机产业一定会慢慢的完善,技术也会慢慢的先进,我们中国,也一定会一直走在世界的前沿。
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