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在现代的大规模基建中，逢山开路遇水架桥是再正常不过的事情了。

比如在野外高速公路、高铁的修建过程中势必会挖穿很多的山体开通隧道。

在城市地铁的修建过程中，势必也要开挖大型的隧道。

而这些隧道的挖掘根据长度和大小的不同，其工程难度可是直线上升，这个时候就要请出来挖洞神器盾构机了。

盾构机作为快速开掘隧道的大型工程设备，从某种程度上可以代表一个国家的关键的重工业实力。

而挖掘速度自然就成了评比盾构机好坏的重要指标。

世界第一的美国目前盾构机的速度在3.6米/时，而曾经的工业大国德国速度竟然是6米/时，远远落后。

那你知道作为基建大国的中国目前盾构机速度能达到多少吗？

一、“穿山甲”盾构机

在没有盾构机之前人类面对大山的阻拦往往只有绕路或者爬山这两种选择。

因此挖穿山体实在是一个庞大的工程，这也是为什么愚公移山的精神如此让人敬佩。

愚公虽然让人敬佩，但穷其一生也不一定能挖穿太行王屋这两座山。

随着人们对大自然的不断探索，大家逐渐发现冷热交替会让岩石快速碎裂，这在某种程度上已经加大了挖洞的速度。

而随着火药的诞生，山体破坏的速度大幅增加。

但这些碎裂的岩石该如何处理依旧是一个大难题。

而且其中还有塌方的危险，这一旦塌方工程重新开始不说，还是人命关天的大事。

而这个时候，一个法国的工程师从一条凿船虫身上获得了灵感。

这个名叫布鲁诺尔的工程师提出了利用护盾保护挖掘面的隧道掘进方法。

而经过他的不懈努力，终于在1825年完成了世界上第一台矩形盾构机的研发工作。

这盾构机的基本构造其实很简单，整体来看就是一个巨大的圆柱体。

这个圆柱体的前端会装上各种锋利的金刚石刀片，有了这些坚固的刀片破开石头和土壤就成了简单的事情。

盾构机工作的时候，在后端需要输入巨大的动力来支撑它不停地向前进。

同时这个巨大的圆柱体内部还有各种工具来处理掉下来的石头、土渣等等，减少了来回运输的方式。

这东西造出来，自然需要试一试到底能不能行。

这台盾构机就被拿去挖英国的泰晤士河隧道了。

虽然当时采用的是人工动力，但是效果还是让当时的工作人员眼前一亮。

既然这个东西这么好用，后来的人们就开始在上面不断添加新技术和新功能。

现代的盾构机除了挖洞、整体碎石之外，还能起到支撑作用，避免路面的塌陷。

这样的话，塌方这种危险的事情基本就不会出现了。

要知道这些地下工程施工的过程中，最大的危险就是莫名的塌方。

当安全有保障后，愿意参加这个工作的人也逐渐变多了。

而盾构机作为现代工程机械的代表自然成了各国重工业实力的象征和基建实力的象征。

而各国自然也要对各自的产品进行比拼，这个时候挖掘速度就成了大家关注的对象。

二、稳健的美国盾构机

作为当今世界第一的美国虽然在传统工业上有所衰落，但它的底子可是无比的坚实。

美国曾经也是一个基建大国，更是修建了各种巨型的水利工程，而这些都离不开盾构机的参与。

早在19世纪的时候，美国人就决定将自己的铁路修到国内的每个地方，这个时候盾构机就派上了用场。

既然需要就有人研发，美国这个时候的盾构机技术开始不断地成熟和完善，并形成了自稳健的风格。

那个时候无论是东海岸还是西海岸到处都能看到这种钢铁巨兽。

而在众多美国盾构机中，“Bertha”是最为引人注目的明星产品之一，更是因为庞大的体型被人称为“钢铁巨兽”。

这个名叫“Bertha”的盾构机长度达到了100多米，直径也是有着惊人的17.45米。

这么庞大的体积重量肯定不会轻，尤其是它还要承担地下开掘的工作，所以这台盾构机的重量也达到了数千吨。

也只有这么大的重量和体型才能支撑它在地下自由自在地前进，当然这种前进也是需要消耗巨大的能量。

那按道理来说，这美国科技第一还有这么久的盾构机技术，那它的挖掘速度为什么只有3.6米/时呢？

这背后其实隐藏着多方面的原因。

首先咱们说盾构机的速度也得分情况，很明显在土地上和在岩石上，盾构机肯定是两种速度。

而美国也是有着巨大的国土面积，自然有平原和山地。

这种情况对盾构机就提出了各种要求，面对坚硬的岩石，盾构机自然需要降低速度来保证安全。

其次就是这盾构机的设计理念，不同于美国开放的性格，在盾构机设计上美国人更看重稳健性和可靠性。

要知道在美国人工的费用可是很昂贵的，万一再出个事情，这赔偿款就是个天文数字。

因此美国人不得不选择稳健的施工速度来保证施工的安全性。

最后就是经济效益的问题，要知道一个工具的好坏并不是一个指标所决定的。

盾构机同样如此，美国人在生产的时候就考虑到这一点。

增加速度的花费远远低于这个特点的销售量，那就是一个亏本生意，自然没有人愿意去干了。

三、高精密的德国盾构机

提到德国人的机械，很多人的第一想法就是精密和牢靠。

在盾构机设计上，德国的工程师依然保持了他们的固有性格。

德国作为一个传统的工业强国，其盾构机以其高精度、高效率和高可靠性而闻名于世。

德国的很多工程都是靠自己的盾构机完成的，比如柏林的地铁、慕尼黑的城市隧道、汉堡的跨江大桥等等。

在德国众多的盾构机产品中，“海瑞克盾构机”是最出名的。

他们出产的盾构机就是高标准的真实写照，无论是刀盘还是盾构机主体，我们都能从其加工上看到德国人严谨的性格。

而且这个盾构机的速度也不低，能够达到6米/时。

这一速度虽然不能达到全球第一的水平，但也是全球前列的水平。

在咱们的南京长江隧道工程中，就是采购德国的盾构机来进行施工的。

而德国盾构机的速度之所以才6米/时，在某种程度上也受到了它高精密的拖累。

精密度高的东西，自然每个环节都要更严格的控制。

所以德国盾构机挖掘的过程中，各项参数都需要严格的控制，来避免各种不必要的误差。

这种实时调整的施工方式，自然会拖慢挖掘的速度。

说到这里，大家是不是开始好奇咱们中国的盾构机到底能达到什么速度了。

四、来自中国的震撼

咱中国因为众所周知的原因，在近代科技的发展上都处于追赶者的地位。

而随着中国大规模基建和地铁的修建，中国的盾构机技术也是迎来了快速的发展。

从上世纪80年代开始，咱们的科研人员就开始自身的研发之路。

一边购买国外的机器研究，一边在自己的机器上面不断创新。

现在的中国不仅掌握了这门核心技术，而且还形成了完整的产业链和研发体系。

咱们的盾构机不仅牢牢占据着自己的国内市场，在国际市场上也是可以和美国、德国一较高下的。

说到咱们的盾构机就不能不提到“领航号”盾构机，它的整体大小和美国的差不多，重量也是有着4000吨。

而且咱们的盾构机可是用上了智能化的“超级大脑”，还有“无人操作”这种新型工作模式。

说到盾构机速度，在2008的时候，咱们的“中铁1号”盾构机的挖掘速度达到了每小时5到10米。

这个速度不上不下，在美国和德国之间。

但这是2008年的数据，现在已经是2024年了。

咱们的盾构机挖掘速度也是有了相应的提升，同时面对坚硬的岩层，咱们也是开发出了新型的刀具。

而且咱们近些年的发展方向更多的是投向了智能化方向，而不是单一的挖掘速度。

要知道智能化才是未来的主要发展方向，解放人工才是未来的主题。

结语

目前来说，中国、德国、美国的盾构机挖掘速度确实各不相同，差距还是比较大的。

但这只是三个国家不同发展策略导致的，不能单纯的以挖掘速度论英雄。

美国以稳健为主、德国以精密为主、咱们则是以智能化为主。

在这场速度和发展的竞赛中，中国的盾构机可以说已经占据了先发的地位。

未来咱们更是会引入智能控制系统来提高盾构机的施工效率和安全性。

相信在我国科研人才的努力下，中国的盾构机将会占据更多的市场。

信息来源：

盾构机_百度百科

能入地还要会爬山，我国盾构机有多“卷”？断层都能一天挖5米！

首发2023-12-21 15:46·百科密码