盾构机
一种使用盾构法的隧道掘进机
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历史版本
盾构隧道掘进机，简称盾构机或盾构( Shield Machine)，是一种使用盾构法的隧道掘进机，具有开挖切削土体、输送土渣、拼装隧道衬砌、导向纠偏等功能。[3]盾构机可以按照不同的分类方法进行分类：按开挖面是否封闭，可分为密闭式、半敞开式、敞开式三类；敞开式盾构机按开挖方式又可分为手掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式三种；按平衡开挖土压与水压的原理不同，密闭式盾构机又可分为泥水式和土压式两种。[4][6][7]盾构机由壳体、掘削刀盘、刀具、推进机构、挡土机构、搅拌机构、排土机构、管片拼装机构等组成，[4]其在进行隧道施工时具有不受气候影响、自动化程度高、经济性好等特点，已广泛用于地铁、公路等隧道工程。[6]
历史沿革
1818年，法国工程师马克·布鲁内 尔（Marc Brunel）从船蛆在木头中钻洞，并从体内排出粘液加固洞穴的现象得到启发，开始研究用盾构法建设隧道，并在英国取得了专利。[8]在1825到1843年间，布鲁内尔首次使用盾构机在伦敦的泰晤士河下修建了一条河底隧道，初步证明了盾构机在隧道施工中的价值。[5]
1874年，英国工程师格雷蒙特（James Henry Greathead）在伦敦地铁南线的隧道建设中，首次采用了压缩空气盾构法工艺，解决了承压水地层中盾构机掘进的问题，并提出了在盾尾后的衬砌外围的环形空隙中的注浆的施工方法，奠定了现代盾构机施工的基础。[5][9]