由济南重工设计制造的我省首台大直径地铁隧道盾构机 “开拓一号” 顺利完成组装调试， 将于5月17日验收下线， 6月份在济南轨交R1线王府庄站施工区间完成始发。
15日， 记者来到济南重工， 见识了被称为“工程机械之王” 的盾构机。 据悉， 这台盾构机为济南轨交量身打造， 开挖直径达6.68米， 总长85米， 总重515吨， 月挖约200米。
为济南地质水文量身打造
盾构机， 全称全断面隧道掘进机， 是一种具有金属外壳， 壳内装有整机及辅助设备， 在盾壳的掩护下进行隧道土体开挖、 土渣排运、 整机推进和管片安装等作业， 从而构筑隧道的特种施工装备。
5月17日， 我省首台大直径地铁隧道盾构机 “开拓一号” 将验收下线。 15日上午， 记者来到位于机场路的济南重工， 提前揭开了 “工程机械之王” 的神秘面纱。
该公司相关负责人介绍， 这台盾构机开挖直径6.68米， 总长85米， 总重量515吨， 身价约5000万元。 由刀盘、 盾体、 主驱动、 管片拼装机、 螺旋机、 皮带机等10余个部分组成。
“济南市内南高北低， 南靠泰山余脉，北邻黄河冲积平原， 地层中软土、 砂卵石、灰岩交替分布， 岩溶裂隙强烈发育， 形成了复杂独特的地质水文条件。 ” 该机器技术负责人许京伟介绍， 他们生产的盾构机是为济南量身打造的复合盾构机。
据了解， 济南造盾构机刀盘配备41刃高强材料滚刀， 以及撕裂刀、 刮刀。 “滚刀碎石、 撕裂刀把砂土划成小块， 刮刀将这些碎石和泥土刮下来。 ” 许京伟说， 三种刀片有不同的高度差， 分工协作。 首台盾构机的刀盘重65吨， 8个电焊工花了40天焊接出来。
挖隧道时能左能右像个大虫子
许京伟介绍， 轨道交通地下段使用盾构机时， 一般先在规划的两个车站位置各挖出一个类似 “豁口” 的基坑， 然后把盾构机吊下去。 盾构机在地下10米至20米的位置开挖隧道， 像个虫子一样往前拱； 能上能下， 能左能右， 最小转弯半径250米， 100米上下坡不超过5米。
“R1线有一段需要穿过京沪高铁地下，这时盾构机要在地下30米处工作。 ” 许京伟说， 盾构机始发后， 在液压的推动下， 只能前进不能后退。 刀盘将砂卵石、 灰岩等打碎后，渣土通过传送带运送到出渣口， 然后通过编组列车运到 “基坑” 。 许京伟说， 编组列车共65米， 有四节渣土车、 两节管片车， 还有沙浆罐车“ 。管片运送到指定位置后， 再通过摆渡车运到管片拼装机， 拼装隧道管片。 ” 他介绍， 管片宽1.5米， 每一圈需要6块。
据悉， 一般管片和外壁有大约14厘米的空隙， 通过浇筑泥浆弥合缝隙。 而盾构机经过后， 就可以直接铺铁轨了。 一个小时的时间内， 盾构机约有40分钟在开挖隧道， 20分钟在拼装隧道管片。
一个月开挖200米左右
许京伟介绍， 盾构机接入10万伏电压， 经机器上的变压器转换为400伏电压开始作业；该机器设计功率1800KW， 驱动功率945KW，工作起来每小时耗电量为900多度电。
遇到岩石， 盾构机每分钟可转3 . 5转，推进7毫米； 遇到软土每分钟转1转， 推进40毫米至80毫米。 许京伟说， 在济南的地质结构中， 盾构机每月可推进200米左右， 砂石层2公里就需要换一次滚刀。
据悉， 因为该设备的关键部件主轴承、电机、 液压马达等是从国外引进的， 有寿命年限。 各个零部件接近了使用寿命， 考虑到隧道施工安全和可靠性， 一般就不用了。 据悉， 现在也在研究盾构机再制造。
