工程结束后,盾构机为什么会就地掩埋,很多人都不了解背后的真相

文摘   2025-01-29 00:08   广东  
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工程结束后





你是否曾好奇,那些在地下工程中大显身手的盾构机,在工程结束后都去了哪里?它们是否像电影里的超级英雄一样,完成使命后便默默退场,甚至被“深藏功与名”,就地掩埋?今天,咱们就来揭开这个谜底,看看这些价值不菲的“地下英雄”为何会有如此结局。


01
盾构机为什么会就地掩埋
盾构机,这个在隧道挖掘工程中举足轻重的大家伙,可是工程建设中的明星。想想川藏铁路那些复杂的隧道工程,盾构机凭借其强大的掘进能力和稳定性,可是立下了汗马功劳。但你知道吗?当这些英雄般的盾构机完成使命后,它们中的大多数都会被就地掩埋,这看似是一种资源浪费,实则背后另有隐情。
这件事,要从盾构机的“宿命”说起。有人说它是一锤子买卖,大型工程完工后就被直接掩埋。
这听起来荒唐,
却似乎有种让人忍不住相信的逻辑。
但越想越不对劲。盾构机可是工程界的“巨无霸”,全身上下从刀头到外壳无一不是好材料。废弃?埋掉?这是不是太奢侈了?有人说,运回去不划算,拆解更贵,甚至拿“1块钱卖航母”的段子来佐证。这种说法看似有理,其实仔细想想就经不起推敲。盾构机的制造成本极高,核心刀盘和传动系统更是精密得让人惊叹。这种设备在隧道施工中如履平地,不仅仅是靠重量压制,更靠一整套复杂的机械协作。
从头到尾,它都是一台“能打”的机器。就这样废弃?未免太可惜。很多人一看盾构机被掩埋,心里就直嘀咕:这不是暴殄天物吗?这么好的设备,咋就给埋了呢?其实,这事儿还真不是那么简单。首先,咱们得说说成本。盾构机这种大型工程机械,造价可不菲,一台就得上亿。等它们完成使命,
回收和再利用的成本往往超过其剩余价值,
你说这划算不划算?
再来说说运输。盾构机体积庞大,重量惊人,运输起来那叫一个费劲。不仅得动用大型吊装设备和运输工具,还得考虑路线规划、交通管制等一系列问题。这一趟下来,费用可不低,而且还可能对交通和环境造成较大影响。你说,就为了省那么点儿地方,去折腾这么一趟,值不值?
大城市里的用地金贵得很,盾构机这么一放,那就是占了好大一块地方。再加上盾构机在运输过程中还可能对交通造成拥堵,这在大城市里可是个大问题。所以,有时候为了大局着想,就地掩埋也就成了无奈之举。
再来说说盾构机的“寿命问题”。这家伙虽然强大,但也有自己的“黄金工作期”。挖掘十几公里隧道或者工作一万多小时后,各种零部件就开始老化,性能也不再稳定。尤其是在复杂地质条件下工作,盾构机的刀盘、液压系统等部分更是磨损严重。
修复盾构机?那可不是件简单的事儿。得找专门的技术人员和设备,维修成本可能高得吓人。有时候,盾构机已经接近报废状态,维修的费用甚至比买一台新机器还要高。这时候,施工方就会无奈地选择掩埋它。毕竟,一辆老车修起来比重新买一辆还贵,那还不如直接报废呢。当然,现场条件也是限制盾构机运输的重要因素。
盾构机所在的工作环境通常都比较特殊,可能是在城市中心的地下,也可能是在几百米深的隧道里。要把盾构机从这么深的地方运到地面,不仅需要大型起重设备,还得考虑隧道的空间是否允许操作。有时候,施工场地狭小得连机械设备都放不下。更别提在城区运输盾构机了,那简直就是一场“交通灾难”。封路施工、影响交通,这些都是家常便饭。而且,盾构机一般是在隧道的尽头完成任务,那里可能已经没有多余的出口了。这时候,为了节约时间和成本,直接在隧道尽头就地掩埋,反而成了一种最简单的解决方案。不过,掩埋盾构机也不是随便找个地儿就埋了。
施工方会仔细评估掩埋地点,确保不会对周围环境和工程质量造成任何影响。比如,掩埋的地方可能需要进行填充和加固,以避免未来地质变化造成问题。有些盾构机还会被拆解成小块,分批埋入隧道的空余空间中。而且,盾构机的某些零部件,比如液压油缸、润滑剂等,都需要提前清理干净,避免对地下水和土壤造成污染。可以说,盾构机虽被埋在地下,但整个过程却经过了严格的安全和环保审核。当然啦,随着技术的进步,未来盾构机的处理方式可能会逐渐改变。
现在一些厂商已经开始研发更加轻便、模块化设计的盾构机。这种盾构机可以快速拆解成小块,方便运输和回收。也有一些厂商探索“循环利用”的方式,通过改造旧盾构机,让它们在更多的工程中发挥作用。总之啊,盾构机被就地掩埋的背后,藏着经济、技术和施工条件的多重考量。
不过,掩埋盾构机也不是随便埋的。在某些地质复杂或地下水位较高的地区,掩埋盾构机还能减少对周围环境的影响呢。你想,要是把盾构机随便拆了扔在那儿,说不定还会对地质结构造成破坏呢。所以,就地掩埋有时候也是一种保护环境的措施。
当然啦,安全因素也是不得不考虑的。在某些突发情况下,就地掩埋盾构机还能成为紧急处理措施,确保人员和周围环境的安全。你说这算不算是一种“舍小保大”的智慧?
虽然掩埋盾构机看似浪费,但这也是当前技术水平和政策支持下的无奈之举。不过,咱们也别太悲观。你看国外,比如德国和日本,在盾构机再利用方面可是有不少先进经验的。他们通过模块化设计、政策激励等措施,大大提高了盾构机的再利用率。咱们也可以学学嘛!
40年多来,通过对土压平衡式、泥水式盾构机中的关键技术,如盾构机的有效密封,确保开挖面的稳定、控制地表隆起及塌陷在规定范围之内,刀具的使用寿命以及在密封条件下的刀具更换,对一些恶劣地质如高水压条件的处理技术等方面的探索和研究解决,使盾构机有了很快的发展。
盾构机尤其是土压平衡式和泥水式盾构机在日本由于经济的快速发展及实际工程的需要发展很快。德国的盾构机技术也有独到之处。
尤其是在地下施工过程中,保证密封的前提以及高达0.3MPa气压的情况下更换刀盘上的刀具,从而提高盾构机的一次掘进长度。德国还开发了在密封条件下,从大直径刀盘内侧常压空间内更换被磨损的刀具。
18世纪末,英国人计划在伦敦地下修建一个横贯泰晤士河的隧道。然而,在当时的施工技术条件下,修建如此规模的河底隧道简直比登天还难!1798年,泰晤士河隧道工程进入操作阶段。但由于多种难以克服的困难而使工程被迫中断。法国工程师布鲁诺尔是一个有心人,因此一直惦记着泰晤士河隧道工程问题。一个偶然的机会,布鲁诺尔发现了一种船蛆的钻洞行为很有意思。基岁那么,什么是船蛆呢?原昌锋差来,船蛆为一种软体动物,因其穴居木制船舶而危害船舶,因此被称为船蛆,又被称为凿船贝。
布鲁诺尔仔细地观察了船蛆在船通体中的钻洞行为,并发现它还会从体内分泌一种液体涂在孔壁上形成保护壳,以抵抗木板潮湿后发生的膨胀。布鲁诺尔从这耐皮个现象中获得了灵感,连呼——“我有办法了!” 自然,布鲁诺尔还是要感谢这个船蛆的。于是,布鲁诺尔提出了盾构掘进隧道的原理,并取得了英国的专利。这就是所谓的开放型手掘盾构的原型。
2009年之前,我国大约有85%的盾构机依赖进口。其中,占据欧洲大半市场份额的德国海瑞克,以及产量1670台居世界首位的三菱重工,以及拥有多个品牌的德国维尔特(被中带锋国公司收购)的表现最为抢眼。中国公司通过并购和创新发展,占据了一定的地位。
1、德国海瑞克 (Herrenknecht)
海瑞克 Herrenknecht AG是德国的建筑设备制造商。该公司生产隧道掘进机(盾构机),总部位于德国巴登-符腾堡州施瓦瑙的Allmannsweier。它是重型隧道掘进机的全球市场领导者。 海瑞克一度占据国内盾构机市场的70%以上,并在广州与广重成立了合资公司。
海瑞克公司的设备尺寸完全,能适应各种地质状况,设备覆盖范围海瑞克公司是独一无二的,各种盾构机:直径从100mm的全自动微型隧道掘进机,到18米用于公路、铁路、地铁及输水隧道施工的各种土压平衡盾构、泥水平衡盾构以及复合盾构机
2、中国北方重工
成功并购罗宾斯公司,为北方重工带来了世界领先的硬岩掘进机技术,美国罗宾斯公司有着60年的发展 历史 ,其硬岩掘进机技术代表了世界最先进水平,产品遍及世界各地,企业品牌在世界隧道掘进机领域享有盛誉,北方重工是中国高端装备制造业的核心骨干企业,二者结合,北方重工拥有了从土压平衡式、泥水平衡式、硬岩掘进机到复合式盾构机、双模式盾构机的全系列全断面掘进机技术。
3、中国中铁装备
中铁工程装备集团有限公司,是集隧道掘进机、隧道机械化专用设备、地下空间综合开发、钢结构等四大产业门类为一体的综合性企业集团。具备年产盾构、TBM等150台的产业化能力,拥有13大盾构制造基地.
中国中铁装备公司与德国维尔特公司正式签署硬岩掘进机及竖井钻机知识产权收购协议后,中铁装备公司成为世界上能独立生产硬岩掘进机(TBM)、并具有自主知识产权的三大企业之一。产品远销新加坡、马来西亚、印度、黎巴嫩、以色列、越南、韩国、伊朗、埃塞俄比亚等9个国家,市场占有率连续五年保持国内第一。
4、中国铁建重工
中国铁建重工集团有限公司,集团总部位岩行昌于湖南长沙,是国家级高新技术企业,拥有盾构TBM的先进生产设备200多台套,盾构TBM年产能力达120台套。产品远销美国、加拿大、非洲、西亚等30多个国家和地区。
铁建重工拥有国内生产能力最大、设备最全、工艺最先进的盾构/TBM专业生产线 ,自主研制的具有完全自主知识产权的高端盾构/TBM广泛应用于国内30多个省市的地铁、铁路、煤矿和水利等重点工程 。
5、日本日立造船
盾构机在日本市场处于长期萎缩的态势,各公司正加速开展海外业务。日立造船也将海外生产纳入计划,追赶世界排名首位的德国海瑞克集团。 日立造船为美国西雅图开发的世界上最大型泥浆式盾构隧道掘进机现在制造完成,直径17.45米,并于2013年3月运往西雅图。为日立在盾构机行业竞争和争夺海外市场的地位奠定了基础。
日立造船公司自1960年代开始制造盾构机,已累计生产约1200台。近年,日本国内地铁等工程减少,海外市场受到中国公司的激烈竞争,排位也在不断下降。
6、中交天和
中交天和机械设备制造有限公司,目前拥有16项盾构机核心发明专利,25项盾构机核心实用新型专利。年产盾构100台以上,创建了世界最大的盾构机生产基地(常熟生产基地)。
中国最大直径泥水平衡盾构机——“长城号”在中交天和顺利下线。 “长城号”是中交天和自主研制的第9台超大直径盾构机,并首次采用了由中交天和自主研制的全球首创长距离掘进不换刀技术,可实现连续掘进4800米不换刀,远超国际3000米的最粗扒高距离。
7、重组三菱重工(JIMT)
JIMT由 本三菱重工(MHI)与日本制造商石川岛播磨重工业集团(IHI)和钢铁制造业巨头川铁株式会社(JFE)联手合作,巩固其隧道掘进机制造地位。
JIMT将展示整合的协同效应,稳步抓住国内需求,加速海外扩张,并提供更高附加值的产品和服务,从而成为全球市场的领先公司实现跨越式发展。IHI,JFE Engineering和MHI将相互合作,以完全支持其业务发展。 受到中国公司的激烈竞争,排位也在不断下降。
8、隧道股份
上海隧道工程股份有限公司,起初为中国大型隧道及高端装备研发建造的军事保密单位,番号“4046”。自行设计制造了网格挤压盾构,应用于海打浦路越江隧道施工。国产大直径泥水平衡盾构机“初心号”盾构开挖直径9.05米,总长约132米,整机重量约1500吨,装机功率3500千瓦。由隧道股份、中国铁建、宁夏华电联合研制,拥有完全自主知识产权。
由隧道股份上海隧道工程有限公司自主研发制造的超大直径盾构机“骐跃”在上海浦东成功调试下线。“骐跃”整机总重约为3200吨,总长约为99米,其中主机长度约为16米,刀盘切削直径达14.05米。
9、三三工业
辽宁三三工业有限公司,拥有国家级盾构机/TBM隧道掘进机工程技术中心,能够独立实现设计、研发、制造、总装,独立生产全断面隧道掘进机(TBM),并拥有自主知识产权的企业。拥有全球最大的生产制造车间,全球最先进的成套数控加工集群,年产量可达100台,产品遍布国内外地铁、公路、铁路、海底隧道等领域。
三三工业又一里程碑式的产品问世,杭州亚运会重点工程——杭州文一路提升改造二期工程“钱江号”超大型泥水平衡盾构机在武汉胜利下线并通过验收。
10、中船重装、徐工、三一重工
当然中船重装、徐工、三一重工等企业也有涉及盾构机/TBM研发制造。
咱们得相信科技的力量,也得相信咱们国家的智慧。虽然现在盾构机就地掩埋是主流做法,但随着科技的不断进步和政策支持的加强,未来盾构机的再利用和环保处理一定会更加高效和可持续的。咱们就拭目以待吧!让那些“地下英雄”在完成使命后,也能走上更环保、
更高效的“退役之路”。

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