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盾构机最早是起源于英国,19世纪流入美国,在发展初期,美国积极学习和引进欧洲的相关技术与理念,1892年,美国开发出了封闭式盾构机。
之后,美国将盾构机用于一些小型的隧道工程,并在此期间,美国的工程师和施工团队逐渐积累盾构机施工的经验,对盾构机的性能和施工进行更深入的了解。
二战后,世界各国都开始努力建设国家的基础设施,美国也是这一时期,对盾构机的设计、制造和施工技术方面不断进行创新,开发出了多种新型盾构机,如油压千斤顶盾构等。
20世纪末,美国的盾构机技术已经非常成熟了,一直发展到现在,美国的盾构机已经的挖掘速度已经达到了3.6米/小时。
在刀盘上,他们的盾构机采用了可折叠式的刀盘设计,能够在狭窄的空间内进行施工,提高施工的灵活性,在设计上还注重创新,不断推出新型的盾构机结构和功能。
信息来源:界面新闻:《【工业之美】这个具有200年历史的庞然大物正在帮助马斯克挖掘地下隧道》
并且,美国盾构机在控制系统方面也相对先进,能够实现远程监控和自动化操作,这样就可以大大降低人工操作的难度和风险。
同时,在刀具技术和密封技术方面也有一定的优势,能够适应不同地质条件下的施工要求。
比如,在纽约的地铁隧道建设中,美国的盾构机成功地穿越了复杂的地质条件,包括软土、硬岩和地下水丰富的区域等等。
美国在工业方面一直都是世界强国,德国也不弱,那么在盾构机当面,德国又是怎样的呢?
众所周知,德国制造业的精湛程度那是举世闻名的,所以在盾构机领域他们的技术同样处于世界领先的地位。
它们在制造盾构机时十分的精细,注重到每一个细节的控制,从刀盘的加工到盾体的焊接,从液压系统的装配到控制系统的调试。
同时,他们又有着世界领先的技术,研发出了多种高性能的刀具,使得它哪怕在岩地层中也能高效切削,大大提升了施工效率。
在设计和制造的时候,他们能够充分考虑了各种因素对推进速度的影响,通过优化刀盘结构、提高刀具性能、改进推进系统等方式,不断提高盾构机的推进速度。
同时,他们的密封性也非常的优秀,因为在钻孔时会出现地下水和渣土,而它能够很好的防止水和渣土导致施工出现问题,确保了施工的安全性以及能否顺利施工。
德国能制造出这么优秀的盾构机当然也受到了世界其他国家的喜爱,比如在一些重要的基础设施建设项目之中,德国的盾构机发挥了重要的作用。
比如,德国制造的Tuen Mun-Chek Lap Kok Link,混合盾构隧道掘进机,就曾用于中国香港建造两条位于水下60米,长5公里的隧道,连接新界西北部与香港港口。
过去,我国的盾构机发展历程是艰难的,没有自主研发的能力,完全依赖进口,不仅价格昂贵,还要受被卡脖子,在技术服务和维修保养方面受制于人。
但是我们怎么会害怕别人的阻止呢,我国的工程师不惧艰难,奋起直追,经过了多年的努力,实现了盾构机的自主研发和国产化。
2000年,我们开启了造自己的盾构机的计划,2008年“中铁一号”横空出世,这是我国第一台拥有自主知识产权的盾构机,它的速度达到了每小时5—10米的。
我国的“龙翔号”盾构机,在我国最大的引水项目——滇中引水工程中使用,最大的速度就达到了80毫米每分钟,换算一下就是4.8米每小时。
我国盾构机能取得这些成绩,都离不开中国在技术研发、制造工艺和施工管理等方面的不懈努力,加大对盾构机关键技术的攻关力度,不断提高刀具的耐磨性和切削效率。
优化推进系统和控制系统,提高了盾构机的整体性能的同时,中国的企业不断提高生产自动化水平,加强质量控制,确保每一台盾构机都具有高质量和高可靠性。
再加上施工时积累的丰富经验,根据不同的地质条件和工程需求,因地制宜的制定出更急科合理的施工方案,以提高施工效率。
因为,在之前盾构机的技术都是由外国企业掌控,中国能够自主研发成功,自然打破了外国对我们的垄断,让我国在隧道挖掘等工程施工上有了自己的技术。
并且,盾构机的制造研发涉及包括机械、力学、材料等多个技术领域,并且,研制的过程还能够推动相关技术的创新和发展。
在盾构机技术上突破的同时,还能够为其他高端装备制造领域提供技术借鉴和创新思路,从而提高中国整体的技术水平和创新能力。
并且,进口的盾构机价格昂贵,在后续的使用中如果出现了问题,进行维修或者保养等所需要的成本也是十分高昂的。
同时,我们自主研发出的盾构机,我们还能出口到别的国家,与别的国家之间达成一定项目上的合作,共同促进经济发展。
因为在我国“一带一路”的倡议下,我国为了帮助周边国家,我国的盾构机技术能够帮助他们进行基础设施的建设,帮他们挖隧道、修地铁等等。
可以看出,美国在很早就有了盾构机技术,并且领先,德国也凭借着他们那优秀的制造业也只是领先的地位,但是我国后来居上,已经和他们大差不差了。
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