地铁隧道是如何快速挖掘的？

现代的城市出行，地铁是必不可少的出行交通工具。我国的地铁早在 1953年9月，《改建与扩建北京市规划草案要点》第一次明确提出“为了提供城市居民以最便利、最经济的交通工具，特别是为了适应国防的需要，必须及早筹划 地下铁道 的建设”。于1965年7月1日，北京地下铁道一期工程正式开工，按照“战备为主，兼顾交通”的方针设计。

正因为有了地铁，才能够有效缓解地面的交通压力。但是地铁隧道是如何在地下几十米进行挖掘的呢？目前大部分的地铁隧道都是由盾构法来进行挖掘的。

盾构机运行模拟

盾构法就是由一种叫做盾构机的大型的挖掘设备。如图

盾构机前体结构1.土体，2.刀盘，3.土仓，4.压力墙，5.油缸，6.螺旋机，7.拼装机，8.衬砌

这种机械可以说是地下蚯蚓，一般来说盾构机可长达150多米，重达一千多吨。其头部拥有可选中的大型刀盘。

盾构机正面图

刀盘包含了1.面板，2.钢格栅，3.辐条，4.泡沫口，5.盘形滚刀，6.重型撕裂刀，7.刮刀，8.中心刀。盾构机 上面安装着16-18组共一百余枚合金钢刀头。工作的时候，在千斤顶的推力下，刀盘旋转前进，以此掘开土层，在推力的作用下，刀盘切削土体。为了避免坍塌大部分切削下来的土会被盾构机内部的装置进行挤压在隧道内壁。

在挖土的同时，盾构机尾部有一台管片机，也就是说盾构机能一边挖土，一边安装。并且每片管片都有自己的编号和固定的位置。每一片都经过抗压和渗水的检测。确保隧道不会渗水及坍塌。

盾构机尾部管片机示意图

盾构机如何在黑暗的地下判断方向的，这就要介绍它的两个系统。

一，是人工掌控系统，二，自动定位隧道导向系统 也是盾构机最核心的系统，相当于智能机器人。中心计算机、隧道掘进软件、激光经纬仪等组成，保证掘进方向误差不超过±30毫米。当然在挖隧道前工程师都要进行现场勘察，避开大的岩石及建筑物的地基。如果大型建筑物的地基无法避免，盾构机就要再往下挖深一些。从地基的下面穿过。

之前的盾构机总是被外国卡脖子。 德国进口的盾构机大概需要人民币5000万元，日本进口的盾构机大概需要人民币3000万元以上，国产的盾构机价格一般在2500-5000万左右。

国内具有自主知识产权的国产盾构机是 上海隧道工程股份有限公司 研制的国产“863”系列盾构机。自从实在国产后，我国的基建速度不断攀升。人民也享受到了科技带来的便利，盾构机也成了我国新的名片。在你乘坐地铁的时候，有没有想过隧道使如何挖掘的呢？

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