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顶管机和盾构机的区别

发布时间:2018.04.18

  之前,一则《世界超大断面矩形顶管机“开拓号”大连下线》的新闻吸引了大家的眼球,一方面它的尺寸巨大,另一方面它那矩形断面和两层六刀盘形式也非常引人注目。不过顶管机这个名字却有些耐人寻味,在研制单位中国中铁工程装备集团隧道设备制造有限公司的网站上,其主要产品都称作顶管机,而其母公司中国中铁工程装备集团有限公司的网站上,其主要产品名称却显得混乱,隧道掘进机、盾构、TBM都在使用,而顶管机只是其不太起眼的一种产品,“开拓号”这样的设备在该网站上被归类于“矩形盾构”。那么外观上差不多的顶管机和盾构机到底有什么区别呢?
  首先明确下概念,现在流行的非爆破一次成形的、采用回转刀具开挖隧道的设备一般都叫隧道掘进机(TBM)。在欧洲,盾构也称为TBM;但在日本和我国,习惯上将用于软土地层的隧道掘进机称为盾构,将用于岩石地层的隧道掘进机称为TBM。隧道掘进机是一种结构复杂、自动化程度较高、同时效率也比较高的设备,可用于各种大尺寸断面、各种地质条件、各种长度的隧道施工。当然其价格也非常昂贵。

济南NPD1800顶管施工现场


  而对于一些断面直径较小的隧道,比如2米以下,隧道掘进机就难以胜任了,所有部件都压缩在一个狭小空间内,等于是螺丝壳里做道场,施展不开。由于小直径的隧道通常是用于管道,于是出现了顶管机,其核心就是将一些原本集成在隧道掘进机内部的功能部件拿出来,这样就能缩小其尺寸。其顶推装置外置,直接推动管节进而推动掘进机头,顶管机也因此得名。顶管机不像隧道掘进机那样拼装管片进行支护,在掘进机头切削的同时推进的管节就起到了支护的作用。

盾构施工


  由此我们就可以总结二者的区别了。
  隧道掘进机或者叫盾构机通常用于大直径断面开挖,岩石地质条件也可以胜任,而顶管机通常用于小直径断面土体开挖。
  盾构机由于顶推装置在前方,因此比较灵活,可以长距离施工,可有一定曲线半径,而顶管机则正好相反。
  因此,顶管机通常用于市政工程,土质,距离不是很长,线路简单,而且价格要比隧道掘进机便宜很多,性价比非常高。不过,很多东西到了中国以后,中国人都会对其进行创造性的发展,在国外主要用于小直径隧道的顶管机在中国越做越大,直追盾构机,使得外观上难以区分。此外,在中国顶管机还向异形发展,就像“开拓号”这样的。当然这改变不了其基本属性,即在后方顶管节,因此还是比盾构机便宜。在一些场合,可以取代昂贵的隧道掘进机,取得成本优势。不管是隧道掘进机还是顶管机,中国在这些年都取得了很大进步,包括“开拓号”这样的异形设备,也只有在中国这样城镇化方兴未艾的国家才有市场。

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