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日本开发出掘进速度提高25％、耗电削减3成的盾构施工法 |
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| http://cn.newmaker.com
6/13/2013 5:17:00 PM
佳工机电网
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日本大林组公司与三菱重工机电系统公司（Mitsubishi Heavy Industries Mechatronics Systems）合作，日前共同开发出了能够以较少电力高速进行大截面盾构隧道施工的施工法。
该施工法采用“双重刀盘方式”，将位于盾构机前部的刀头旋转分为内圈和外圈两部分，这样就易于在掘进时实现整体最佳刀头旋转速度。
与整个刀头向统一方向旋转的原有盾构机相比，“双重刀盘方式”的掘进速度大约可提高25％，耗电量可削减3成左右。
大林组称，此次为实现节能而开发的、采用双重刀盘方式的施工法在全球尚属首例。在以往的普通大口径盾构施工法中，刀头都是向统一方向旋转，外圈和内圈的刀盘在单位时间内的移动距离会产生很大不同。
成本削减几亿日元
如果刀头运转侧重实现外圈的最佳挖掘，那么单位时间的刀盘移动距离较外圈小的内圈的砂土切削效率及流动性就会下降。另一方面，如果刀头运转侧重实现内圈的最佳挖掘，那么外圈刀头的旋转速度就会过快，从而在工作时消耗大量的电力。
大林组与三菱重工机电系统此次开发的施工法的原理是，将内圈的直径设为外径的2～3成左右，使顶端刀盘小型化，提高刀头中心部分的孔径比，使挖掘的砂土更易于进入机械内部。以往的大截面盾构机常常因挖掘的砂土附着在孔径比较小的刀头中心部位，而导致顶端刀盘及驱动部分的旋转关节破损。
此次开发的施工法由于内圈和外圈的单位时间刀盘移动量相同，因此，内圈切削刀的切削深度可与外圈一致。内圈刀头可通过液压千斤顶前后活动。挖掘时通过先挖掘内圈，可产生“取芯效果”，因此有望减小刀盘扭矩。
借助上述效果，如果挖掘8公里直径为16米的隧道，与以往的施工法相比，可节约的电力相当于2.2万户普通家庭的月耗电量。按照成本换算，可削减几亿日元。盾构机的价格及所需设备等预计与以往施工法相同，因此削减用电量将直接推动降低施工成本。
虽然目前还没有建设现场采用此次开发的施工法，但大林组将以新施工法为武器，力争获得东京外环道及磁悬浮中央新干线的隧道施工订单。（《日经土木工程》记者：浅野祐一）
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