太原修地鐵將使用本土造盾構機 450噸"地下穿山甲"即將開挖

2號線是太原市第一條地鐵線路，對于大多數市民來說，所有關于地鐵建設的東西都具有吸引力。目前，地鐵2號線即將全面進入車站主體建設階段，很快在車站之間的區間隧道施工中，會用到一種能在地底下挖洞的大家伙。這就是專門用于隧道掘進的盾構機，常被形象地稱作"地下穿山甲"，它是個重達450噸的大塊頭，能前面吃土后面排土，平均每天能在地下掘進10米，比人工開挖的效率高很多。更為關鍵的是，我市地鐵2號線施工中即將采用的盾構機，是完全在太原市生產制造的，填補了全省高端地下裝備制造的空白。

這種盾構機有哪些神奇之處?相比之前的從外省引進甚至進口，本土造有哪些優勢?昨日，記者走進太重軋鋼設備分公司一探究竟，為您揭開"地下穿山甲"的神秘面紗。

單個“體重”450噸

走進太重軋鋼設備分公司的廠區內，一臺又長又大的大型機械靜靜地“躺”在一旁，上面標注著“龍城一號”字樣。“這是咱太原生產制造的第一臺盾構機，是專門為太原地鐵建設研制的，已經成功下線，很快就能用到2號線一期工程首開段的中心街西站區間隧道施工中。”太重軋鋼設備分公司矯正機廠裝配工部的主任高志雨介紹，盾構機是地鐵建設中最為重要的大型機械之一，是具備多種功能于一體的綜合性隧道掘進設備，被譽為“工程機械之王”。

他說，我國多年來盾構機完全依賴進口，直到2008年才打破了洋盾構機在國內市場的壟斷。但是，國內目前也只有長沙等極少數省份具備生產制造的能力，我市此次修地鐵，若是使用外省的盾構機，一臺的重量就達到了450噸，運輸成本太大。

在此情況下，太重集團在太重鐵路工業園區修建了3萬平方米的廠房，同時引進多臺國內外高端設備，為生產盾構機創造各種生產條件。今年10月份，完全本土造的第一臺盾構機成功下線，每臺的合同價僅為進口的三分之一。

每臺有138顆“鋼牙”

記者走近仔細打量第一臺下線的盾構機。機身全長84米，相當于8輛10米長的公交車。整個機體的重量，差不多等于200多輛自重2噸的越野車，是為我市的地鐵建設“量身定制”的。

“整個機身中，最重的要算最前面的圓柱形機頭，這個機頭直徑6.4米，300多噸。”高志雨介紹，在盾構機“家族”里，這個尺寸算小的了。根據用途，盾構機的尺寸也不同，比如在雙線鐵路的隧道掘進中，會用到機頭直徑12.5米的大塊頭，挖出的隧洞也更大。

“看，這個‘穿山甲’能啃動石土，全靠這些鋒利的‘鋼牙’。”高志雨指著機頭上紅色的旋轉刀盤說，這上面分布的一個個的黑色硬塊，就是焊接上去的合金刀片，全是錳鋼制成，硬度非常高。一臺盾構機上，分布著138顆這樣的“鋼牙”。就像人類的牙齒分為切牙、尖牙、磨牙等，同一臺盾構機上的刀片也不盡相同，可以分成貝殼刀、切刀、魚尾刀等，正是這些刀片“協同作戰”，才能在各種土質的地下打出圓形的隧道。

不僅如此，如果遇到特別堅硬的巖石，萬一哪顆“牙”磨損壞了，還能更換新的。

地下輕松挖土“啃”石

盾構機的掘進是怎么完成的?其實，它的工作原理和電動剃須刀有幾分相似。工作時，它靠著6臺主電機產生動力，機身內的千斤頂可以提供巨大的推力，一邊向前推進一邊轉動刀盤不斷地旋轉挖掘，在地下就會形成一個圓形的隧道。

很多人好奇：狹窄的隧道中挖出的土去哪了?這個盾構機的后部是車架，挖出的土方就需要由上方的皮帶運送到后面的車廂內，通過隧道內的臨時軌道，把挖出的泥土運送到小型軌道運輸車上運到基坑處，之后進行吊裝到地面用汽車運走。形象地說，就像一只大“蚯蚓”，土從前面“吃”進來，再從后面排出去。

當然，盾構機的功能還不止這個，還可以同步安裝盾構管片。掘進的途中，盾體會自動在周圍的洞壁上拼裝管片及同步注漿，盾構機挖出直徑為6.4米的大洞，四周洞壁上拼裝的扇形管片每個厚度為0.3米，每6塊管片一組，可以拼出一個圓管形，支撐著隧道四周的泥土和水，避免土層塌方。

管片上還有螺栓，足以確保地鐵隧道內的管片在咬合后片片相連，環環相扣，環形的地鐵隧道也就一次性成型了。

挖隧道修管廊本領大

據介紹，該盾構機干起活來可以24小時不停歇，平均每天能掘進10米左右，操作室里只需要一個人，另外再有幾個人配合，既省力又省時。

一般來說，這種盾構機的壽命為10公里，所以一個地鐵隧道區間會配備一臺。到了規定的公里數，就要停下來保養、維護，有些磨損的配件需要更換。

“這種盾構機的用途很廣，除了修地鐵，建設地下綜合管廊也能用到，初步預計，地鐵2號線一期工程需要17臺這樣的盾構機，目前第一臺已經下線并交付，第二臺正在調試階段。還有6臺已經落實訂購，預計明年可全部交付使用。”高志雨表示，一臺盾構機的生產時間約5個月，由于“個頭”太大，從生產廠區運輸到地鐵工地，盾構機還要被“大卸八塊”，拆解成多個部分，由多輛重型卡車拉運到施工一線后，再現場組裝調試。一般來說，要等到車站主體結構基本完成，即將開始區間施工時才會用到。因為這時施工現場才能空出足夠的場地，讓“大塊頭”施展“拳腳”。

對于太重集團來說，首臺盾構機的順利完成，標志著太重集團正式擁有高端地下施工裝備制造基地，也標志著我省已經具備本土化研制生產盾構機的能力。