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全球速讯:隧道为什么是圆的?

2023-05-16 11:51:47 来源:中国交通报

作为一个爱学习的人

小编总会对身边的事物充满好奇心


(相关资料图)

就比如,过隧道的时候会想:

隧道为啥是圆的?

方形不是显得更宽敞吗?

今天就一起来涨知识!

为什么隧道&盾构机是圆的?

首先,我们换个思路~

为什么鸡蛋、鸭蛋都是圆形的?

因为动物们很聪明

它们利用圆形“承压效果好”的特质

来保护没出生的宝宝

同样的道理

圆形空间

之所以被广泛应用在隧道建设中

是因为圆形结构受力均匀、承压效果好

理想情况下

如果所有方向所受荷载相同

圆形结构每一处

都能达到两边的合力相互抵消

同时能大大减小摩擦阻力

这也是大多数盾构机被设计成圆形的原因

因为盾构机是圆形的

盾构机安装的隧道管壁也是圆形的

隧道自然就成了圆形

盾构机一天能挖多少米呢?

正常情况下

盾构机的掘进进度为

6至10米每天,180至300米每月

为什么掘进这么慢?

这还跟地下施工条件复杂有关

地层一般分为软土和硬岩两种,不同的地层,节理裂隙发育程度不同。地下水位高低、地上是否有重要建筑物等因素都会影响施工速度。例如盾构机挖着挖着,突然遇到地下水了,就得停工采取措施,防止隧道进水;或者前方遇到硬岩,盾构机的“牙齿”磨损得太厉害,也要更换“牙齿”。“换牙”的时间有时候长达3天,会影响施工进度。

盾构机的寿命有多长?

盾构机虽然造价昂贵,寿命却很短

一般在地下挖掘约10~15千米

就要更换新的盾构机

(主轴承的设计使用时间是

10000—15000小时)

盾构机属于精巧设备

使用时间超出设计范围后

各种性能就不能保证稳定啦~

所以需要定期更换哦

盾构机如神舟飞船、高铁一样被公认为世界级领跑产品、国之重器。20年前,在重大工程施工中,我国的盾构机一直依赖国外进口;如今,国产盾构机在已广泛用于铁路、地铁、公路等交通运输的隧道工程,国产盾构机成为中国制造亮丽名片。

下面看看交通建设领域

都有哪些“地下蛟龙”

天山胜利隧道

我国大西北,莽莽天山横贯东西,把广袤的新疆分为南疆和北疆。在天山胜利隧道施工现场,数千名建设者正为凿穿天山而日夜劳作不辍。这条打通南北疆天然屏障的隧道,是我国首批交通强国建设试点项目——乌尉(乌鲁木齐至尉犁)高速公路的“咽喉”工程,也是世界在建最长高速公路隧道,长达22.1公里。“天山号”和“胜利号”是中国交建为天山胜利隧道量身打造的掘进设备。这两个掘进机开挖直径为8.43米,分别长282米、重约2000吨,实现在多种世界级复杂地层下安全、环保、高效地掘进。

北京东六环改造工程

在北京东六环地下40米深处,国产最大直径盾构机“京华号”正向前掘进。其作业的北京东六环改造工程西线隧道已顺利掘进近7000米,预计今年年内实现贯通。

北京东六环改造工程线路全长约16公里,其中盾构隧道段长7.4公里。隧道西线采用“京华号”盾构机施工,开挖断面相当于常见地铁隧道断面的6倍。“京华号”盾构机刀盘直径达16米,是国产首台直径16米级盾构机,掘进过程中创造了单月最高542米的月进尺纪录。

海珠湾隧道工程

5月14日,由广州交投集团投资建设、中铁十四局集团施工的海珠湾隧道工程东线隧道第2台盾构机“开路先锋号”顺利始发,标志着珠江流域首条超大直径市政盾构隧道实现“双线”掘进,进入全面建设阶段。

海珠湾隧道工程纵穿海珠区、番禺区,线路全长4.35公里,其中盾构段长2012米。盾构隧道开挖直径15.07米,最大埋深48米,以双管盾构隧道形式下穿珠江沥滘水道、洛溪岛、三枝香水道,是广州最大直径盾构隧道。

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