地铁建设是个复杂而且不易的过程，其中在地铁隧道挖掘中必然会用到盾构机，今天小编和大家一起探讨一下其中最为关键的大直径盾构机的工作原理，看看这个大型机械是怎么生产的及地铁的修建过程。
一、让我们先通过二段视频介绍一下盾构机的工作原理和盾构机的组装过程：
盾构机的工作原理
盾构机组装过程，真是个浩大的工程
盾构机是地铁工程建设中重要的机械设备，一般用来掘进两个站点之间的区间。盾构机主要分为主机和车架两大部分。主机重约吨，在最前面部分是机头，上面是一个蓝色的圆形刀盘，直径6.5米左右，刀盘上装有四五种刀片，可以应付不同的土层地质情况。后面紧跟着的是一段密封舱机身大约有8米长，尾随着6节车厢，用于装载盾构机的动力系统、液压系统、土体改良系统、密封系统、PLC控制系统、辅助系统等，总体结构达到70多米长。
盾构机运行时就像一列能钻地的火车在运行，它的工作原理其实和电动剃须刀有几分相似。当开始工作时它靠着机身内的千斤顶给予的动力向前推动，旋转刀盘掘开土层。挖掘土层的同时用混凝土环管片贴牢，防止土层塌陷，每次掘进一环1.2米长，含6块管片。而掘进出来的土则会被螺旋运输机输送到装载泥土的车辆上，运回到地面。
二、盾构机的工作过程及地铁隧道的挖掘，地铁的修建
大直径盾构机的工作过程
首先在建造之前，工程师要进行车辆线路的规划，规划要建立在城市发展战略、总体规划、土地利用规划的基础上。
然后要进行地质勘查，通过钻孔取样、电法勘探、磁法勘探、声波法勘探等方法来分析。
当列车行驶路线确定了之后，要根据城市的整理规划设计地铁车站，一般会选择在住宅区、商业区等主要客流集散点，方便市民出行。同时考虑土地利用、与其他交通方式换乘便捷、周围环境条件等因素。
之后便是准备明暗开挖施工，在这之前要对绿化迁移、房屋拆迁、交通疏解、管线改迁。有了施工场地后，准备施工了。
在这一过程中碰到深坑、矿山路就很麻烦。
于是“钢铁蚯蚓”盾构机，今天我们讲的主角就要出场了。地铁隧道大部分用盾构法施工修建。
过程是这样的：
1、工人在管片将一片片盾构管片预制好，再运送到施工现场。
2、通过龙门吊，将管片吊入盾构始发井。
3、盾构管片搬运车将管片运送进隧道。
4、盾构机对管片进行拼装，形成隧道。
盾构机就像一条“钢铁蚯蚓”，它经过的地方，一条长长的隧道就建成了。
A、控制室
控制盾构机的推力、速度、方向等掘进参数的操作室
B、螺旋排土器
螺旋排土器将刀盘切削下来的泥土的石块运送到皮带传送机，最后再由渣土车运出隧道。
C、管片组装机
管片组装机将盾构管片依次进行拼装，一般6片管片组成一圈隧道，管片的宽度常为1.5米。
“钢铁蚯蚓”在漆黑的地下前进而且不会迷路，因为先进的盾构机安装了高精度的测量系统能够动态显示当前的位置的相对于隧道设计轴线的位置偏差，操作人员可及时调整掘进状态，使盾构机沿着正确的方向掘进。
盾构机是只能前进不能后退的，它会挖到下一个地铁站或竖井，完成任务后吊出地面。
盾构机在地下挖掘时，经常会冒出一些“拦路虎”孤石和溶洞及其他各种障碍。
孤石是种又大又硬的石头，盾构机的“牙齿”啃不动他，这时候就要挖掉或炸掉，施工人员从地面往下钻孔，一直钻到孤石处。然后填进炸药，将孤石炸碎。
而溶洞更危险，它就像“怪兽大嘴”，如果不妥善处理，盾构机会跌入溶洞，造成严重的事故。
1、施工人员钻一条直达溶洞的孔。
2、在孔中灌注水泥浆，将溶洞填满，盾构机才能通过。
除了孤石和溶洞，地下还有各种各样的障碍。上软下硬的地层：当遇到上面软弱、下面坚硬的地层时由于受力不均，易造成刀盘损坏及地面塌方，需要谨慎推进或提前处理。
当盾构机来到江边的时候，挖掘风险也很大，盾构机需要小心谨慎地挖掘前行。
盾构施工时候，除了要解决地下的难题，也要保护地面上的建筑，如房屋、高架桥、铁路等。
挖着挖着，有时候就跑到地面上了。
总之，地铁建设施工过程中要注意隧道、轨通、电通这三个关键点。
施工完毕之后，还要装修车站、安装机电设备、系统联调、验收和试运行等才能通车。
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