今天上午，西安地鐵首臺盾構(gòu)機———“開拓八號”將在地鐵二號線試驗段張家堡站始發(fā)，它開掘的不僅是張家堡站到尤家莊站隧道，還將開啟西安地鐵的“盾構(gòu)時代”，首開西北地區(qū)盾構(gòu)始發(fā)先河。實現(xiàn)我國在濕陷性黃土地質(zhì)條件下盾構(gòu)施工零的突破。昨日，記者來到張家堡站盾構(gòu)井內(nèi)探營，零距離接觸了“身價”約3000萬元、全長74.38米、重量323噸的“大家伙”，并請專家詳細講解了巨大的盾構(gòu)機如何在今后的地鐵建設(shè)中擔負隧道挖掘任務(wù)，大顯威力的。

　　組裝僅用了20天

　　首次投入西安地鐵建設(shè)的是“開拓八號”盾構(gòu)機。10月28日，第一車盾構(gòu)機部件進場，記者對于盾構(gòu)機的印象都來源于模型、照片和拆散的零件。目前這個龐然大物已經(jīng)組裝完成，向人們展示著它偉岸的身姿。據(jù)工程負責人介紹，這個“大家伙”總共用了20輛大卡車從上海運來，所有員工主動申請參戰(zhàn)，縮短倒班時間，加快工序循環(huán)，實行交叉作業(yè)。11月3日，零部件全部到場，工人師傅和專家們邊卸車邊下井組裝，加班加點與時間賽跑，僅用了20天時間完成了盾構(gòu)機的組裝。截至昨天，已經(jīng)完成了調(diào)試，現(xiàn)在盾構(gòu)機就像一枚上膛的子彈，只待擊發(fā)的命令。

　　裝備163把“鋼刀利齒”

　　昨日上午，記者來到西安地鐵二號線張家堡站的盾構(gòu)井下，只見體長70余米的“開拓八號”盾構(gòu)機靜靜地躺在距離地面近20米的盾構(gòu)井里。置身于這個龐然大物的身軀旁時，隱隱會感覺到這個鋼鐵巨無霸散發(fā)的超凡力量?！伴_拓八號”由刀盤、前盾、中盾、尾盾以及七節(jié)后配套臺車組成，全長74.38米，體重323噸。在巨大的盾頭前端，是鑲嵌了100多枚合金鋼刀頭的刀盤，外徑6.14米，這是以西安地鐵區(qū)間隧道的標準“量身定做”的。

　　該項目部施工技術(shù)部部長梁西軍告訴記者，這是日本小松公司設(shè)計制造的土壓平衡盾構(gòu)機。白色的圓柱形部分是主機，長8.68米，盾頭前方橘紅色部分是刀盤，刀盤上布滿了163個大小不一像小斧頭一樣的刀頭，它們的形狀不同，分工也就不同，中間那把最大的叫中心刀，將起著定位和導(dǎo)向的作用，旁邊那些小的刀頭也分為好多種，主要有76把主切削刀、刮刀以及先行刀等，主要用做切割和挖土?？蓜e小看這163把刀頭，他們就像“鋼刀利齒”將一層層黃土“啃食”下來。

　　原理 干活有點像電動剃須刀

　　盾構(gòu)機，全名叫盾構(gòu)隧道掘進機，是一種隧道掘進的專用工程機械。據(jù)中鐵一局的技術(shù)人員介紹，它的原理和電動剃須刀有幾分相像。盾構(gòu)機前面是圓形刀盤，上面安裝有很多刀片，工作時會旋轉(zhuǎn)刀盤向前推進掘開土層。挖掘時位于前端的圓柱體組件的殼體(護盾)對挖掘出的還未襯砌的隧洞段起著臨時支撐的作用，承受周圍土層的壓力。挖掘、排土、襯砌等作業(yè)，在護盾的掩護下進行。工作時，在千斤頂?shù)耐屏ο拢侗P旋轉(zhuǎn)前進，以此掘開土層。殘土被橫向旋轉(zhuǎn)的傳送機轉(zhuǎn)移到傳送帶上，再通過電瓶車運送到豎井下，通過吊車運出井外。“開拓八號”盾構(gòu)機在組裝完畢后，專家采集了大量精確數(shù)據(jù)，為今日上午的始發(fā)又加上一層保險。

　　工作 邊挖邊給隧道貼“瓷磚”

　　盾構(gòu)機的神奇不僅在于“盾”———在平衡壓力下掘進，更重要的是“構(gòu)”———在挖掘同時就完成隧道修筑。技術(shù)人員介紹，在盾構(gòu)機尾部有一臺管片拼裝機，在刀盤挖掘前進的同時進行管片安裝，相當于給隧道壁貼上一層“瓷磚”。管片就是依照隧道壁大小所預(yù)制的鋼筋混凝土片。

　　據(jù)介紹，每一圈有6塊盾構(gòu)管片組成。這種為西安地鐵量身定做的盾構(gòu)管片，最重的有3噸多重，由6片圍成一個環(huán)。在把管片貼上隧道壁后，工人們就馬上用灌漿機把混凝土泥漿灌進管片和隧道土層之間的空隙，同時用螺栓把每個管片銜接起來，形成隧道。

　　導(dǎo)航 “頭腦”清醒不會迷路

　　看著這個“龐然大物”像蚯蚓一樣在地下穿行，記者不禁好奇，它在地下會不會迷路？這么“能干”的大機械需要多少人操作呢？今年24歲的“開拓八號”盾構(gòu)機“司機”喬治告訴記者，盾構(gòu)機有一個控制室，是控制盾構(gòu)機的“大腦”，每班有一名“司機”通過控制臺上的液晶顯示屏可以清楚地看到盾構(gòu)機掘進和排土的情況。盾構(gòu)機上有激光導(dǎo)航系統(tǒng)，如果地質(zhì)情況發(fā)生變化，盾構(gòu)機前方的探頭能夠很快傳回數(shù)據(jù)，提醒控制人員及時調(diào)試，一般來講誤差很小，決不會出現(xiàn)迷路。同時，操作這臺機械的還有電工、電焊工、管片拼裝手、注漿操作人員以及起吊指揮人員等，一個盾構(gòu)隊總共有20余人組成。

　　耗能 一月需交電費20多萬元

　　據(jù)介紹，“開拓八號”采用電驅(qū)動，刀盤驅(qū)動采用8臺55千瓦的變頻電動機；螺旋輸送機由3臺液壓馬達驅(qū)動，理論上每小時可出土233立方米；前進的動力由22個獨立式推進油缸，類似“千斤頂”來完成。除旋轉(zhuǎn)外，其余動力和油箱等裝置均安裝在拼裝機懸伸臂上，主要用于管片的拼裝。盾構(gòu)的推進、出土、襯砌拼裝可實現(xiàn)自動化、智能化，掘進速度較快，正常時盾構(gòu)掘進的速度平均為每月250米，額定功率為1050千瓦，每日耗電13000余度，按每度電0.64元來計算，一月下來要交電費20多萬元。

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　　進度 預(yù)計3個多月后到達尤家莊站

　　據(jù)物資設(shè)備部喬治技術(shù)員介紹，本工程是我國首次在西北地區(qū)濕陷性黃土地質(zhì)條件下施工，沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗可以借鑒，只能在施工工程中不斷摸索，不斷總結(jié)。張家堡站至尤家莊站盾構(gòu)區(qū)間沿未央路下方至鳳城四路路口，區(qū)間線路為兩條單線地下區(qū)間隧道。此次從張家堡站南端頭盾構(gòu)始發(fā)，掘進至尤家莊站北端頭。開始會把速度放慢，待各項技術(shù)數(shù)據(jù)準確后，會按盾構(gòu)掘進的平均速度每月250米前進，大約3個半月后抵達尤家莊站。

　　地下挖掘不會影響地面生活

　　重達300多噸的巨無霸在10余米深的地下挖掘，會對地面建筑和附近百姓生活帶來影響嗎？技術(shù)人員告訴記者，平衡式盾構(gòu)機施工主要由穩(wěn)定開挖面、挖掘及排土、襯砌包括壁后灌漿三大要素組成?！胺€(wěn)定開挖面”的含義，就是使盾構(gòu)機的推力與前方土層的壓力達到平衡。在盾構(gòu)機施工時產(chǎn)生的噪音，基本不會對地面產(chǎn)生影響。既不影響地面交通，又可減少對附近居民的噪聲和震動影響。同時，還能對地面人文自然景觀起到良好的保護。