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頂管機和盾構機的區別

發布時間:2018.04.18

  之前,一則《世界超大斷面矩形頂管機“開拓號”大連下線》的新聞吸引了大家的眼球,一方面它的尺寸巨大,另一方面它那矩形斷面和兩層六刀盤形式也非常引人注目。不過頂管機這個名字卻有些耐人尋味,在研制單位中國中鐵工程裝備集團隧道設備制造有限公司的網站上,其主要產品都稱作頂管機,而其母公司中國中鐵工程裝備集團有限公司的網站上,其主要產品名稱卻顯得混亂,隧道掘進機、盾構、TBM都在使用,而頂管機只是其不太起眼的一種產品,“開拓號”這樣的設備在該網站上被歸類于“矩形盾構”。那么外觀上差不多的頂管機和盾構機到底有什么區別呢?
  首先明確下概念,現在流行的非爆破一次成形的、采用回轉刀具開挖隧道的設備一般都叫隧道掘進機(TBM)。在歐洲,盾構也稱為TBM;但在日本和我國,習慣上將用于軟土地層的隧道掘進機稱為盾構,將用于巖石地層的隧道掘進機稱為TBM。隧道掘進機是一種結構復雜、自動化程度較高、同時效率也比較高的設備,可用于各種大尺寸斷面、各種地質條件、各種長度的隧道施工。當然其價格也非常昂貴。

濟南NPD1800頂管施工現場


  而對于一些斷面直徑較小的隧道,比如2米以下,隧道掘進機就難以勝任了,所有部件都壓縮在一個狹小空間內,等于是螺絲殼里做道場,施展不開。由于小直徑的隧道通常是用于管道,于是出現了頂管機,其核心就是將一些原本集成在隧道掘進機內部的功能部件拿出來,這樣就能縮小其尺寸。其頂推裝置外置,直接推動管節進而推動掘進機頭,頂管機也因此得名。頂管機不像隧道掘進機那樣拼裝管片進行支護,在掘進機頭切削的同時推進的管節就起到了支護的作用。

盾構施工


  由此我們就可以總結二者的區別了。
  隧道掘進機或者叫盾構機通常用于大直徑斷面開挖,巖石地質條件也可以勝任,而頂管機通常用于小直徑斷面土體開挖。
  盾構機由于頂推裝置在前方,因此比較靈活,可以長距離施工,可有一定曲線半徑,而頂管機則正好相反。
  因此,頂管機通常用于市政工程,土質,距離不是很長,線路簡單,而且價格要比隧道掘進機便宜很多,性價比非常高。不過,很多東西到了中國以后,中國人都會對其進行創造性的發展,在國外主要用于小直徑隧道的頂管機在中國越做越大,直追盾構機,使得外觀上難以區分。此外,在中國頂管機還向異形發展,就像“開拓號”這樣的。當然這改變不了其基本屬性,即在后方頂管節,因此還是比盾構機便宜。在一些場合,可以取代昂貴的隧道掘進機,取得成本優勢。不管是隧道掘進機還是頂管機,中國在這些年都取得了很大進步,包括“開拓號”這樣的異形設備,也只有在中國這樣城鎮化方興未艾的國家才有市場。

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