盾構(gòu)的詳細(xì)分類生產(chǎn)廠家介紹及基本原理詳解

1、會計學(xué)1盾構(gòu)的詳細(xì)分類生產(chǎn)廠家介紹及基本原盾構(gòu)的詳細(xì)分類生產(chǎn)廠家介紹及基本原理詳解理詳解第1頁/共37頁國外主要盾構(gòu)機制造企業(yè)盾構(gòu)機問世至今已有近 180 年的歷史，其始于英國，發(fā)展于日本、德國。在日本，由于經(jīng)濟的快速發(fā)展及實際工程的需要，盾構(gòu)機尤其是土壓平衡式和泥水式盾構(gòu)機發(fā)展很快。德國的盾構(gòu)機技術(shù)也有獨到之處，尤其是在地下施工過程中，在保證密封的前提下，可以在高達 0.3MPa 氣壓的情況下更換刀盤上的刀具，從而提高盾構(gòu)機的一次掘進長度。第2頁/共37頁據(jù)不完全統(tǒng)計，目前國外盾構(gòu)機的主要制造企業(yè)有 18 家，集中在日本和歐美，如日本的川崎重工、三菱重工、石川島播磨重工業(yè)株式會社、小松制作所

2、，德國的海瑞克公司、維爾特公司，美國的羅賓斯公司，加拿大的羅浮特公司等。它們可以根據(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，以滿足用戶的需要，其生產(chǎn)設(shè)備和工藝水平居世界前列。第3頁/共37頁這些企業(yè)在從實踐到理論、再從理論到實踐的長期反復(fù)探索過程中，逐漸形成了一套針對本國地質(zhì)條件的設(shè)備設(shè)計理論、模擬試驗方法和系統(tǒng)的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，同時也形成了安裝和調(diào)試的系統(tǒng)技術(shù)。第4頁/共37頁德國海瑞克公司成立于 1977 年，是一家能夠開發(fā)、生產(chǎn)和銷售全系列掘進機的企業(yè)，在大直徑隧道掘進、長距離隧道和高工作壓力施工方面擁有豐富的經(jīng)驗。海瑞克

3、公司生產(chǎn)的盾構(gòu)掘進機主要包括泥漿加壓式盾構(gòu)機、帶盾部分?jǐn)嗝婢蜻M機、組合式盾構(gòu)機、土壓平衡式盾構(gòu)機、帶護盾的隧道掘進機（以下簡稱 TBM）、雙護盾 TBM 等。第5頁/共37頁l隔膜解決方案：在 1999 年的柏林鐵路系統(tǒng)中，海瑞克公司與客戶共同開發(fā)了這種隔膜解決方案，用以加速工程進度并降低成本。這種方案為盾構(gòu)掘進提供了必要的安全保障。地下水壓在經(jīng)過隔膜的調(diào)整之后作用于護盾。l可變式 TBM：海瑞克引入的新式機械概念，使其能夠在隧道掘進過程中針對不同干濕程度的地質(zhì)條件進行轉(zhuǎn)換。 第6頁/共37頁北北 京京廣州廣州上海上海成都成都第7頁/共37頁l仰拱區(qū)隔離（isolated invert）”構(gòu)造

4、：“仰拱區(qū)隔離”是對混合式盾構(gòu)機的創(chuàng)新性改進，這種結(jié)構(gòu)被用于減少土料在刀盤處的聚集進而影響掘進過程，尤其是在粘性土層。l土料栓（muck plug）構(gòu)造：為避免地面沉降，有時必須在掘進艙內(nèi)充入約 3 個大氣壓的壓縮氣體，在如此高壓下，螺旋輸送帶無法很好的密封，于是海瑞克的工程人員就在傳送帶的末端加上了土料栓，用以壓住挖掘下來的土料并保持系統(tǒng)的密封。第8頁/共37頁德國維爾特公司成立于 1895 年，從 1965 年起開始生產(chǎn)全斷面 TBM。其產(chǎn)品大約90%出口，產(chǎn)品行銷超過60個國家和地區(qū)。維爾特公司生產(chǎn)的盾構(gòu)機適用于硬巖、混合巖與軟土層等各種地質(zhì)條件，其優(yōu)勢在于硬巖TBM 的生產(chǎn)。第9頁/共

5、37頁維爾特公司開發(fā)了自己的暗挖技術(shù)。這種技術(shù)具有刀具少、可開鑿任意橫截面、挖掘土料可循環(huán)利用等優(yōu)點。以瑞士 Uetliberg 隧道工程為例，維爾特公司為該工程設(shè)計的滾刀與巖石面有 10u30340X夾角，將巖石切成手掌大小的片狀。滾刀的工作方式類似于鑿子以一定的角度切入木頭，這樣滾刀需要的抗拉強度很低，粉碎巖石消耗的能量也得以減少。這種方法不僅降低了工程的工具成本、節(jié)省了耗能，還可以開挖出任意斷面形狀的隧道。第10頁/共37頁美國羅賓斯公司是一家擁有 50 多年發(fā)展歷史的公司，主要從事地下挖掘設(shè)備的設(shè)計、制造、銷售和租賃等業(yè)務(wù)以及其他能使TBM 得到高效率的運用的設(shè)備和服務(wù)。1952年，羅

6、賓斯公司生產(chǎn)了第一臺刀盤直徑為8m實用的全斷面巖石掘進機，目前TBM是羅賓斯公司的主要產(chǎn)品。羅賓斯公司的 TBM 產(chǎn)品包括單護盾 TBM、雙護盾 TBM、土壓平衡式 TBM、主梁式掘進機以及小型掘進機。羅賓斯公司可以生產(chǎn)隧道挖掘直徑從 1.6m 到 15m 的全斷面 TBM。第11頁/共37頁加拿大羅浮特公司成立于 1972 年，集盾構(gòu)設(shè)計、制造、裝配、測試于一體，專門為客戶定做地鐵、隧道、供排水管道、電纜管線及礦山巷道的開挖設(shè)備，是唯一一家能提供從盾構(gòu)機的全面設(shè)計、制造到檢測和試驗服務(wù)的公司。羅浮特公司可以生產(chǎn)直徑從 1.5m 到 14m 的各種型號的盾構(gòu)機，種類包括敞開式盾構(gòu)機、半敞開式盾

7、構(gòu)機、土壓平衡式盾構(gòu)機、泥水加壓式盾構(gòu)機等。第12頁/共37頁羅浮特盾構(gòu)機具有以下技術(shù)特點：p集多種掘進模式于一體且可實現(xiàn)快速轉(zhuǎn)換；p連鎖控制設(shè)計確保施工質(zhì)量和安全性；p模塊化設(shè)計，裝配、轉(zhuǎn)場迅速，維修方便；p設(shè)有獨特的數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)，高度自動化，可以實現(xiàn)全自動掘進操作；p獨特的“后裝式”刀具安裝方式，提高了刀具更換速度，充分保證了維修人員的安全；p采用激光導(dǎo)向，確保隧道的準(zhǔn)確開挖方向。第13頁/共37頁日本三菱是一家具有 100 多年歷史的企業(yè)集團，三菱重工是其下屬的 29 家直系企業(yè)中的一家，為世界各地提供軟、硬土盾構(gòu)掘進設(shè)備的建設(shè)機械部是三菱重工旗下神戶造船所的一個分支。2007 年 4

8、月起，盾構(gòu)機業(yè)務(wù)劃歸新成立的三菱重工隧道機械與巖土技術(shù)有限公司（Mitsubishi Heavy Industries Tunneling Machinery & Geotechnology, Co., Ltd）。第14頁/共37頁l1939 年，三菱重工制造出日本第一臺手掘盾構(gòu)機，目前擁有土壓平衡、泥水平衡、雙圓、三圓、MST 等各種類型的盾構(gòu)機，擁有14-15m級直徑的泥水式盾構(gòu)機和土壓式盾構(gòu)機，并且成功開發(fā)了具有特殊性能的盾構(gòu)機，如異形截面盾構(gòu)機、機械式地下對結(jié)盾構(gòu)機、機械式切削刀更換裝置等，數(shù)量和種類可謂世界第一，技術(shù)居國際之首，生產(chǎn)業(yè)績也以 1670 臺居世界首位。l1970年制造了

9、日本最早的泥水盾構(gòu)機；l1986年制造了馬蹄形機械挖掘盾構(gòu)機；l1992 年為法國里昂高速公路制造了直徑為10.96m的土壓盾構(gòu)機；第15頁/共37頁l1993年制造了迄今最大的雙圓盾構(gòu)機；l1994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)機（直徑為 14.14m）；1995 年制造了三圓盾構(gòu)機；l1996 年，為滿足共同溝施工需要，制造了 7950mm5420mm的矩形盾構(gòu)機，同年又完成了球形刀盤盾構(gòu)機；l1997 年為川崎高速提供了 MMST 盾構(gòu)機，同年又將泥土加壓盾構(gòu)機的直徑刷新為 11.52m；l1999 年制造了第一臺母子盾構(gòu)機；l2001 年為大阪共同溝工程項目制造了最

10、大的 MSD 盾構(gòu)，直徑為 8.07m，解決了盾構(gòu)對接技術(shù)。第16頁/共37頁川崎重工創(chuàng)立于1896年，是從修船、造船發(fā)展起來的著名公司，目前已生產(chǎn)出1200多臺用于地下施工的軟巖和硬巖挖掘機，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、貫通英法海峽海底鐵路隧道開挖用的盾構(gòu)機、對東京灣隧道工程做出貢獻的 14.14m超大口徑盾構(gòu)挖掘機、上海地鐵隧道用的盾構(gòu)機以及為了降低挖掘成本和提高施工效率而完成的三聯(lián)型車站盾構(gòu)機、再次利用型盾構(gòu)機等。第17頁/共37頁川崎重工從1975年起開始生產(chǎn)“圓周支撐型”泥水加壓盾構(gòu)機，隨后又開發(fā)出“中間支撐型”盾構(gòu)機，目前可生產(chǎn)出超大直徑的盾構(gòu)機，滿

11、足各種超大半徑和高液壓需求。川崎重工生產(chǎn)的盾構(gòu)機裝備了用于地下計時和扇形片高精度自動裝配的設(shè)備，并匯聚了該行業(yè)最先進的技術(shù)和知識。例如，用于東京灣隧道工程的3臺直徑為 14.14m、長為 13.5m 的盾構(gòu)機可以在 0.5 MPa 的強水壓下完成超大直徑和長距離的掘進任務(wù)。第18頁/共37頁IHI 于 1853 年作為石川島造船所創(chuàng)業(yè)起家，1876 年設(shè)立石川島平野造船所，成為日本首家民間造船廠。1960 年，石川島重工業(yè)株式會社與株式會社播磨造船所合并，成立石川島播磨重工業(yè)株式會社，業(yè)務(wù)范圍覆蓋造船、社會基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、產(chǎn)業(yè)機械、航空宇宙等多個領(lǐng)域。于 2007 年 7 月 1 日啟用新的公司

12、名稱：株式會社 IHI（英文名稱：IHI Corporation）。第19頁/共37頁IHI開發(fā)出了世界最大級別的大口徑盾構(gòu)掘進機和球體盾構(gòu)掘進機等（包括曾用于東京灣隧道工程的大口徑盾構(gòu)機），實現(xiàn)隧道工程的大幅度合理化的各種盾構(gòu)掘進機并將其實用化，在隧道管片自動組裝系統(tǒng)方面也有最好的業(yè)績。IHI 開發(fā)的水平多軸型盾構(gòu)掘進機主要用于道路隧道等箱形大截面隧道的構(gòu)筑，可以靈活應(yīng)對任意截面形狀，比較經(jīng)濟；IHI 開發(fā)的球體盾構(gòu)掘進機，使用一臺機器可以從立坑到橫坑，從直進方向到直角方向進行連續(xù)挖掘，是和用戶共同研究而誕生的 IHI 新技術(shù)。第20頁/共37頁株式會社小松制作所是成立于 1921 年的世界

13、知名的工程機械制造商，其主要產(chǎn)品除了始終處于世界領(lǐng)先地位的建筑工程機械、產(chǎn)業(yè)機械以外，同時還涉足電子工程、環(huán)境保護等高科技領(lǐng)域。小松制作所生產(chǎn)的盾構(gòu)機類型包括土壓平衡式盾構(gòu)機、泥水式盾構(gòu)機、母子盾構(gòu)機、超長掘進盾構(gòu)機、頂管式盾構(gòu)機（Pipe Jacking）等。近年來，小松制作所生產(chǎn)的盾構(gòu)機在中國市場占有率穩(wěn)步提高，中國正成為其全球最大的市場。第21頁/共37頁第22頁/共37頁上海隧道工程股份有限公司是由上海城建集團控股的專門從事軟土隧道施工的企業(yè)。隧道股份自1958年開始研制生產(chǎn)隧道施工裝備以來，具有40余年的地下施工裝備制造和大型成套設(shè)備安裝的輝煌業(yè)績和經(jīng)驗。與國際幾大著名隧道裝備企業(yè)有

14、著廣泛的合作和相互技術(shù)支持。2004年隧道股份研制成功中國第一臺具有自主知識產(chǎn)權(quán)和國際先進水平的土壓平衡式盾構(gòu)機，并與國外聯(lián)合制造出刀盤直徑達15.43米的超大直徑盾構(gòu)機。迄今為止，該公司通過合作制造和自主研制已累計生產(chǎn)了170多臺隧道掘進機，承建了盾構(gòu)法隧道550公里以上。第23頁/共37頁中鐵隧道裝備制造有限公司原屬于從事工程施工的中鐵隧道集團有限公司，在使用掘進機進行隧道施工中積累了豐富經(jīng)驗，后獨立成專業(yè)的以掘進機生產(chǎn)為主的裝備制造公司。2009年底，中國中鐵股份公司對內(nèi)部盾構(gòu)加工制造資源進行整合重組，以中鐵隧道集團有限公司為依托，在鄭州國家級經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)注冊成立了由中國中鐵控股，中鐵

15、隧道集團、中鐵科工集團參股的中鐵隧道裝備制造有限公司，成為中國中鐵旗下集研發(fā)制造、組裝調(diào)試、營銷租賃、售后服務(wù)為一體的隧道裝備專業(yè)化制造公司。以盾構(gòu)產(chǎn)業(yè)化為主線，產(chǎn)品涉及盾構(gòu)機及硬巖掘進機隧道模具及后配套產(chǎn)品、長大隧道施工運輸設(shè)備等一系列隧道施工專用設(shè)備。第24頁/共37頁中國鐵建重工集團有限公司公司前身是中鐵軌道系統(tǒng)集團有限公司，是中國鐵建股份公司于2007年在長沙組建的集鐵路軌道系統(tǒng)、城市軌道交通系列產(chǎn)品和重型施工裝備研發(fā)、制造、施工、檢測為一體的大型企業(yè)集團，集團下屬的隧道裝備公司具有年產(chǎn)刀盤直徑12m以下土壓平衡盾構(gòu)機、泥水平衡盾構(gòu)及硬巖掘進機等全端面隧道掘進裝備。第25頁/共37頁北

16、方重工集團有限公司是由沈陽重型機械集團有限責(zé)任公司和沈陽礦山機械集團有限責(zé)任公司合并重組的裝備制造業(yè)大型骨干企業(yè)。2008年進入“中國機械500強”和“世界機械500強”行列。2007年7月，北方重工以絕對控股方式成功并購并購維爾特控股集團-法國NFM公司，實現(xiàn)了世界領(lǐng)先的全系列隧道掘進機核心技術(shù)與強大制造能力核心技術(shù)與強大制造能力的強強聯(lián)合，使企業(yè)在盾構(gòu)機研發(fā)設(shè)計和生產(chǎn)制造方面迅速躋身于世界前列。第26頁/共37頁北方重工盾構(gòu)機公司主要承擔(dān)隧道掘進機的設(shè)計與制造；隧道掘進機裝配、調(diào)試、維修和售后服務(wù)、技術(shù)支持等。沈重盾構(gòu)機公司可以根據(jù)不同的隧道工程項目以及每個施工地段的水文地質(zhì)條件，為客戶提

17、供量身定做的隧道掘進設(shè)備，包括硬巖（敞開式、護盾式）掘進機、土壓平衡盾構(gòu)機、泥水平衡盾構(gòu)機和復(fù)合式盾構(gòu)機等。北方重工盾構(gòu)機公司具有年產(chǎn)50臺盾構(gòu)機的能力。目前盾構(gòu)機產(chǎn)品在引水工程、海底隧道、城市地鐵等大型工程中得以廣泛應(yīng)用，從2005年至今共為國內(nèi)外市場提供不同規(guī)格的盾構(gòu)機58臺。面向未來，沈重盾構(gòu)機公司依托強大的技術(shù)優(yōu)勢，將繼續(xù)以改革、創(chuàng)新、突破為主旋律，加速向全斷面掘進機核心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域進軍，全力打造世界上最大的盾構(gòu)機研發(fā)制造基地。第27頁/共37頁第28頁/共37頁北京華隧通掘進裝備有限公司由秦皇島天業(yè)通聯(lián)重工股份有限公司于2008年出資設(shè)立，與日本日立造船株式會社、北京交通大學(xué)隧道

18、中心和石家莊鐵道大學(xué)機械工程學(xué)院合作，以日立造船的掘進機制造技術(shù)為依托，從事隧道掘進裝備及相關(guān)配套的科研、設(shè)計、產(chǎn)銷、服務(wù)于一體的專業(yè)公司。該公司制造的目前國內(nèi)地鐵最大的直徑10.22m土壓平衡盾構(gòu)機已交付使用，用于北京14號線地鐵試驗段隧道施工。第29頁/共37頁中交天和機械設(shè)備制造有限公司系國資委下屬中國交通建設(shè)股份有限公司成員公司，由中交天津航道局有限公司和中和物產(chǎn)株式會社合資于2010年4月2日注冊成立，注冊資金3億元人民幣。公司位于江蘇省常熟經(jīng)濟開發(fā)區(qū)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園，工廠占地面積31萬平方米（465畝），項目總投資6.7億元人民幣。該公司專業(yè)從事盾構(gòu)機、全斷面硬巖掘進機的設(shè)計與制造，

19、以及相關(guān)產(chǎn)品的維修、租賃、咨詢和技術(shù)服務(wù)，可制造直徑達16米的盾構(gòu)機。第30頁/共37頁成都南車隧道裝備有限公司由中國南車集團資陽機車廠與美國羅賓斯公司2007年在成都市龍泉驛國家經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi)組建成都南車隧道裝備有限公司，主要生產(chǎn)土壓平衡盾構(gòu)機和全斷面硬巖隧道掘進機。2010年為蘭渝鐵路西秦嶺隧道提供了兩臺直徑10.23米的TBM。該公司目前已成為我國西部規(guī)模最大的隧道掘進機國產(chǎn)化制造基地。第31頁/共37頁另外，還有大連重工起重集團（以美國羅賓斯技術(shù)為主）、無錫巨力重工（德國海瑞克技術(shù)）、湖北天地重工（日本三菱技術(shù)）、天津天城隧道設(shè)備（合資公司，日本川崎技術(shù)）、寶鋼工程入主控股的蘇州大方

20、等公司組裝生產(chǎn)，中國工程機械行業(yè)的徐工集團和三一重工也開始涉足隧道掘進裝備制造領(lǐng)域。第32頁/共37頁l隔膜解決方案：在 1999 年的柏林鐵路系統(tǒng)中，海瑞克公司與客戶共同開發(fā)了這種隔膜解決方案，用以加速工程進度并降低成本。這種方案為盾構(gòu)掘進提供了必要的安全保障。地下水壓在經(jīng)過隔膜的調(diào)整之后作用于護盾。l可變式 TBM：海瑞克引入的新式機械概念，使其能夠在隧道掘進過程中針對不同干濕程度的地質(zhì)條件進行轉(zhuǎn)換。 第33頁/共37頁l隔膜解決方案：在 1999 年的柏林鐵路系統(tǒng)中，海瑞克公司與客戶共同開發(fā)了這種隔膜解決方案，用以加速工程進度并降低成本。這種方案為盾構(gòu)掘進提供了必要的安全保障。地下水壓在經(jīng)過隔膜的調(diào)整之后作用于護盾。l可變式 TBM：海瑞克引入的新式機械概念，使其能夠在隧道掘進過程中針對不同干濕程度的地質(zhì)條件進行轉(zhuǎn)換。 第34頁/共37頁日本三菱是一家具有