響當當?shù)摹盃帤鈾C”

【資料圖】

7月17日，由鐵建重工和中鐵十四局共同研制的超大直徑高鐵隧道“英雄號”盾構機，在湖南長沙下線。“英雄號”盾構機整機長約134米，開挖直徑達14.8米，將應用于天祥大道盾構隧道工程，為隧道掘進提供關鍵裝備。

時間回溯到1997年，在秦嶺挖掘一條鐵路隧道時，施工方按當時的方法必須先用炸藥崩山，然后上千名工人再挖上八九年的時間才能完成。那么有沒有更快的辦法呢？當然有，如果用盾構機能讓整個工期縮短5個月。可是，當時的中國盾構機需要從國外進口，兩臺二手盾構機，對方開出天價，這讓施工方很無奈。

什么是盾構機？它的全稱是隧道掘進機，之所以稱之為盾構機，就在于它主要由“盾”和“構”兩部分組成。其中，“盾”指的是前方的刀盤以及盾殼，主要作用是向前推進和防御，而“構”則是管片襯砌和注漿，主要作用是構建隧道和加固，這就好像我們一邊在建房屋一邊在裝修，整個工期自然也就縮短了。

這種盾構機在地下是如何工作的？在掘進過程中，盾構機前方的泥土會被旋轉(zhuǎn)的刀盤切割并攪碎，隨后進入土艙。土艙內(nèi)的渣土經(jīng)螺旋傳送機的輸送會來到地面的渣土池，其中一部分質(zhì)量較好的渣土還會被制成隧道的管片，至此“盾”的任務也就圓滿完成了。

接下來將由“構”完成管片的拼裝。管片會由雙頭機車運送至連接處，再由拼裝機的真空吸盤吊起放入預定的拼裝位置，與此同時會有螺栓對其進行連接，以及千斤頂對其進行定位，這樣整環(huán)的管片拼裝也就完成了。為了確保隧道的絕對安全，在掘進過程中還會用漿液對管片外部與土體之間產(chǎn)生的間隙進行填充，從而形成堅硬的“金鐘罩”，以此保證隧道嚴絲合縫不塌陷。

2002年，中國將隧道掘進列入國家863計劃，成為國家重點工程，雖然起步較晚，但如今已實現(xiàn)彎道超車。

2020年9月27日，畫有京劇臉譜的“京華號”盾構機在湖南長沙下線，身高150米，相當于7節(jié)地鐵車廂，腰圍直徑16.07米，甚至比五層樓還要高，體重達4300噸，約等于1100頭成年大象，是真正的大國重器。

隨著中國基建的影響力在全球范圍不斷擴大，目前中國盾構機已出口30多個國家，占據(jù)整個市場份額三分之二，正成為中國的新名片，是響當當?shù)摹盃帤鈾C”。

（作者系湖南省郴州市汝城縣第七中學教師，第九屆全國科普講解大賽二等獎獲得者）

標簽：