機(jī)械社區(qū)

盾構(gòu)機(jī)的發(fā)展：

盾構(gòu)機(jī)問世至今已有近180年的歷史，其始于英國，發(fā)展于日本、德國。近30年來，通過對土壓平衡式、泥水式盾構(gòu)機(jī)中的關(guān)鍵技術(shù)，如盾構(gòu)機(jī)的有效密封，確保開挖面的穩(wěn)定、控制地表隆起及塌陷在規(guī)定范圍之內(nèi)，刀具的使用壽命以及在密封條件下的刀具更換，對一些惡劣地質(zhì)如高水壓條件的處理技術(shù)等方面的探索和研究解決，使盾構(gòu)機(jī)有了很快的發(fā)展。

據(jù)不完全統(tǒng)計，目前國外盾構(gòu)機(jī)的主要制造廠有18家，集中在日本和歐美，如日本的三菱重工、川崎重工、小松制作所、日立造船、石川島播磨重工，德國的海瑞克公司、維爾特公司，美國的羅賓斯公司，加拿大的羅法特公司等。各個廠家可以根據(jù)不同的地質(zhì)條件和不同的工程對象，以及使用單位的不同要求，設(shè)計、生產(chǎn)出不同直徑、不同類型、以及有特殊要求的盾構(gòu)機(jī)，以滿足用戶的需要，其工藝和設(shè)備先進(jìn)。

（一）日本三菱重工（MitsubishiHeavyIndustries,Ltd.） 日本三菱是一家具有100多年歷史的企業(yè)集團(tuán)，目前的經(jīng)營范圍除保持傳統(tǒng)的造船業(yè)、汽車制造業(yè)和化工業(yè)外，還涉及金融領(lǐng)域，近些年來并涉足核能源、宇宙航天、生態(tài)環(huán)境和深海開發(fā)等尖端技術(shù)領(lǐng)域；其屬下的直系企業(yè)有29家，三菱重工是其中的一家，為世界各地提供軟、硬土盾構(gòu)掘進(jìn)設(shè)備的建設(shè)機(jī)械部是三菱重工旗下神戶造船所的一個分支。

從1939年制造日本第一臺手掘盾構(gòu)機(jī)起，至2003年神戶造船所就一共制造了1608臺盾構(gòu)機(jī)，其中包括土壓平衡、泥水平衡、雙圓、三圓、MMST等各種類型，數(shù)量和種類可謂世界第一，技術(shù)居國際之首。如開挖英法海峽交通隧道用的盾構(gòu)機(jī)，其中就有兩臺是該公司制造的。曾向法國里昂地區(qū)提供直徑為11m的土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)，為上海延安東路第二條過江隧道工程生產(chǎn)泥水加壓式盾構(gòu)機(jī)，為東京灣海底隧道生產(chǎn)了直徑14.14m的泥水加壓式盾構(gòu)機(jī)等。

在這1608臺盾構(gòu)中，日本三菱創(chuàng)造了多個第一。除第一臺日本手掘盾構(gòu)外，1970年三菱制造了日本最早的泥水盾構(gòu)，直徑7290mm；1986年制造了馬蹄形機(jī)械挖掘盾構(gòu)；1989年為英法海峽隧道提供了2臺土壓盾構(gòu)；1991年制造了馬蹄形的ECL盾構(gòu)；1992年為法國里昂高速公路制造了直徑為10.96m的土壓盾構(gòu)；1993年制造了迄今最大的雙圓盾構(gòu)；1994年為日本東京灣隧道制造了3臺當(dāng)時最大的泥水盾構(gòu)；1995年制造了三圓盾構(gòu)；1996年，為滿足共同溝施工需要，制造了7950mm×5420mm的矩形盾構(gòu)；同年又完成了球形刀盤盾構(gòu)。

1997年三菱為川崎高速提供了MMST盾構(gòu)；同年三菱又將泥土加壓盾構(gòu)的直徑刷新為11.52m；1999年三菱生產(chǎn)了第一臺子母盾構(gòu)；2001年在大阪共同溝工程項目中，三菱制造了最大的MSD盾構(gòu)，直徑為8.07m，解決了盾構(gòu)對接技術(shù)。

（二）日本小松制作所（KomatsuLtd.）

成立于1921年的日本小松制作所（株式會社）是跨行業(yè)領(lǐng)域的跨國集團(tuán)公司，至今已有80年的歷史。集團(tuán)公司是由包括小松公司在內(nèi)的142家公司(控、持股對象)組成。

公司主要產(chǎn)品除了始終處于世界領(lǐng)先地位的建筑工程機(jī)械、產(chǎn)業(yè)機(jī)械以外，同時還涉足電子工程、環(huán)境保護(hù)、工程事業(yè)、土木工程、運(yùn)輸、流通機(jī)械、金屬材料制造和銷售，軟件以及金融、服務(wù)業(yè)等高科技領(lǐng)域。其隧道工程機(jī)械包括盾構(gòu)機(jī)、巖石掘進(jìn)機(jī)和頂管機(jī)。

（三）日本川崎重工（KawasakiHeavyIndustries,Ltd.）

川崎重工創(chuàng)立于1896年10月15日，是從修船、造船發(fā)展起來的日本著名公司，在現(xiàn)代航海技術(shù)中處于領(lǐng)先的地位，此外還生產(chǎn)飛機(jī)和航空設(shè)備，機(jī)場登機(jī)系統(tǒng)、行李系統(tǒng)，鐵路車輛，大型橋梁結(jié)構(gòu)，供電、供熱、天然氣輸送設(shè)備，環(huán)境工程設(shè)施等，同時也是機(jī)器人生產(chǎn)的先鋒廠家。

在地下施工機(jī)械方面，已生產(chǎn)出1200多臺軟巖和硬巖挖掘機(jī)，如東京市神田川地下調(diào)蓄工程用的直徑為13.94m的盾構(gòu)機(jī)，東京灣海底隧道14.14m直徑的盾構(gòu)機(jī)，英法海峽隧道開挖用的盾構(gòu)機(jī)，以及上海地鐵隧道用的盾構(gòu)機(jī)等。

（四）德國海瑞克（HerrenknechtAG）

1977年，馬丁·海瑞克先生創(chuàng)辦了海瑞克公司；1980年，在靠近法國和瑞士邊境的德國南部施瓦諾（Schwanau）設(shè)立了辦公室和生產(chǎn)車間。公司總部距離斯圖加特機(jī)場、斯特拉斯堡機(jī)場（法國）以及巴塞爾機(jī)場（瑞士）都很近。

今天，公司員工分布于世界各地，已超過1,400人。其中，公司總部有1,000人。公司的生產(chǎn)和組裝面積已增長到59,900m2，擁有現(xiàn)代化的生產(chǎn)廠房和辦公設(shè)施。

作為隧道設(shè)備生產(chǎn)商，海瑞克公司的設(shè)備尺寸完全，能適應(yīng)各種地質(zhì)狀況。因此，從設(shè)備覆蓋范圍方面來說，海瑞克公司是獨(dú)一無二的：擁有直徑從4,000mm到15,440mm用于公路、鐵路、地鐵及輸水隧道施工的大直徑機(jī)器到外徑僅100mm的全自動微型隧道掘進(jìn)機(jī)、房屋管件連接設(shè)備和水平定向鉆設(shè)備，機(jī)器適用于從軟質(zhì)、含水非粘性地層到抗壓強(qiáng)達(dá)到300MPa的硬巖的各種地質(zhì)條件。尤其是在大直徑隧道掘進(jìn)機(jī)技術(shù)方面，海瑞克公司在長距離隧道和高工作壓力施工上獲得了豐富的經(jīng)驗(yàn)：

在25年的隧道施工行業(yè)中，海瑞克公司一直是一些重大隧道工程的TBM供應(yīng)商。在荷蘭西西爾德、瑞典哈蘭德拉斯、馬德里、巴塞羅那、易北河等隧道工程中大顯身手。在中國參與并完成了香港、北京、天津、廣州、深圳、南京、重慶等城市的地下隧道及越江隧道工程。

至今，海瑞克公司已向世界范圍內(nèi)的客戶提供了超過1,200臺的隧道掘進(jìn)設(shè)備。截止到2005年8月，海瑞克公司已向中國供應(yīng)了40臺直徑大于6米的隧道掘進(jìn)機(jī)，小型機(jī)7臺。

（五）美國羅賓斯公司（ROBBINS）

美國羅賓斯公司是一家從事地下挖掘設(shè)備的設(shè)計,制造,銷售和租賃等業(yè)務(wù)的公司，專門生產(chǎn)各種挖掘材料,包括提供與傳統(tǒng)的“鉆孔爆破”方法完全不同的在堅硬的巖層進(jìn)行機(jī)械作業(yè)的方法。

現(xiàn)今，巖石掘進(jìn)機(jī)械提供了一種比鉆孔爆破法更值得的高效隧道挖掘方法。鉆孔爆破法需要按此分開程序操作:先鉆出小孔,然后裝入炸藥,爆破,通風(fēng),最后裝巖出碴。反復(fù)如此進(jìn)行作業(yè)。而巖石機(jī)械挖掘法是一個連續(xù)地從隧道表面“切開”巖石體的過程，然后通過傳送帶機(jī)或坑道車直接把碴從隧道內(nèi)運(yùn)出來。羅賓斯公司的主要產(chǎn)品是全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)(TBMs)。

TBMs被應(yīng)用于開挖經(jīng)過各種各樣地質(zhì)狀況的圓剖面隧道,從一般土壤到堅硬巖石層。羅賓斯已經(jīng)生產(chǎn)出了隧道挖掘直徑從1.6到12.87米的全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)(TBMs)，機(jī)器重量從50公噸到1500公噸以上,總裝機(jī)功率從300千瓦到3000千瓦以上。

羅賓斯公司也設(shè)計和銷售范圍很廣的其他能使TBM得到高效率的運(yùn)用的設(shè)備和服務(wù)。

使用左邊的菜單可以發(fā)現(xiàn)關(guān)于我們的小型掘進(jìn)設(shè)備(SBUs),隧道出碴系統(tǒng),支持系統(tǒng),切削刀,零部件，人員和全部的隧道開挖技術(shù)。

羅賓斯公司已經(jīng)設(shè)計制造了超過250套全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)(TBMs)。在本年底將有超過50羅賓斯TBMs機(jī)器投入使用。這足以證明羅賓斯的設(shè)備質(zhì)量非常可靠。

（六）加拿大羅浮特公司（LOVAT）

加拿大羅法特公司成立于1972年，在傳統(tǒng)的盾構(gòu)機(jī)設(shè)計上處于世界領(lǐng)先地位。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用服務(wù)于地鐵、鐵路、公路、暗渠、市政、電信等隧道建設(shè)，擅長于風(fēng)化巖石、混合土質(zhì)、軟土、土壓平衡式和泥水式盾構(gòu)機(jī)的制造，開挖盾構(gòu)直徑從0.75米到17米。LOVAT盾構(gòu)機(jī)具有高精技術(shù)和更可靠的施工安全性及質(zhì)量特點(diǎn)。除此之外，LOVAT是唯一能提供從盾構(gòu)機(jī)的全面設(shè)計、制造、檢測和試驗(yàn)的公司。

（七）德國維爾特Wirth法NFM集團(tuán)

德國維爾特公司1895年建立，自1916年以來生產(chǎn)鉆機(jī)和泵，1965年以來生產(chǎn)全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)(TBMs)。大約90%的產(chǎn)品出口，產(chǎn)品行銷超過60個國家和地區(qū)。NFM技術(shù)公司是一家法國的實(shí)業(yè)公司，于2001年11月1日加入德國維爾特公司，專門開發(fā)和制造工業(yè)設(shè)備和特殊用途設(shè)備（比如，全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)），處理和舉升設(shè)備等高性能設(shè)備。

盾構(gòu)機(jī)尤其是土壓平衡式和泥水式盾構(gòu)機(jī)在日本，由于經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及實(shí)際工程的需要發(fā)展很快。德國的盾構(gòu)機(jī)技術(shù)也有獨(dú)到之處，尤其是在地下施工過程中，保證密封的前提以及高達(dá)0.3MPA氣壓的情況下更換刀盤上的刀具，從而提高盾構(gòu)機(jī)的一次掘進(jìn)長度。德國還獨(dú)創(chuàng)了在密封條件下，直接從大直徑刀盤內(nèi)側(cè)常壓空間內(nèi)更換被磨損的刀具技術(shù)。