盾构机制作

西安地铁二号线渭河车辆段

西安地铁研学，工程师初体验。

到底是什么厉害的小伙伴，可以在地下空洞修建地铁呢？他的名字叫做“盾构机”一起动手组装一个小小盾构机

盾构机是一种专门用于隧道开挖的工程机械，具有开挖切削土体、运输土渣、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能‌。它涉及到地质、土木、机械、力学、水力学、电学、控制和测量等多种学科和技术，通常根据不同的地质条件进行“量身定制”型设计制造，可靠性要求高。

盾构机的主要用途广泛，可以用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程中。例如，道路和桥梁建设、水利工程建设、管道安装和维修、污水处理、矿业工程以及井下空间开挖等。盾构机能够快速而准确地开挖管道隧道，并将管道安装在地下，解决了传统开挖施工方式所带来的交通阻塞、环境污染等问题。

盾构机是一种专门用于隧道开挖的工程机械，具有挖切土体、运输土碴、拼装隧道衬砌、测量和指导纠偏等功能。它涉及到地质、土木、机械、力学、水力学、电学、控制和测量等多种学科和技术，应根据不同的地质进行“量身定制”型设计制造，可靠性要求高。

盾构机的工作原理是通过特制钻头不断旋转推进而掘进岩石，利用头部“刀盘”一路“吃土”，将“嚼碎”的土直接进入机器内“消化”排出，从而挖开地底下、山体等的隧道。与传统炸药崩山、人工清土的方法相比，盾构机能够缩短90%的工期，显著提高施工效率。

盾构机的基本构件主要包括盾体、刀盘驱动、双室气闸、管片拼装机、排土机构、后配套装置、电气系统和辅助设备。而盾构机按其工作原理一般可以分为手挖盾构、挤压盾构、半机械盾构（局部气压和全局气压）和机械盾构（开胸切割盾构、气压盾构、泥水压力盾构、土压平衡盾构、混合式盾构和特种盾构）等类型。

盾构机在施工过程中自动化程度高，适应弱岩土、软岩、断层和地下水丰富的各种复杂地质条件，节省人力且安全稳定。盾构机的制造工艺复杂，集机械、电气、液压、传感、信息、力学、导向研究、人工智能等技术于一体，是衡量一个国家制造业水平的重要标志。

至于盾构机的规格，目前盾构机的最大直径可以达到6.28米，总长65米，其中盾体长8.5米，后配套设备长56.5米，总重量约406吨，总配置功率1577千瓦，最大掘进扭矩5300千牛·米，最大推进力为36400千牛·米，最快掘进速度可达8厘米／分钟。

盾构机的主要用途广泛，可以用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程中，例如道路和桥梁建设、水利工程建设、管道安装和维修、污水处理、矿业工程以及井下空间开挖等。它能够快速而准确地开挖管道隧道，并将管道安装在地下，解决了传统开挖施工方式所带来的交通阻塞、环境污染等问题。

盾构机研学主要目的包括：

1. 让学生掌握盾构机的工作原理和结构。通过实际操作盾构机，学生可以了解盾构机的结构特点、刀盘转动和推进原理等基本原理，从而熟悉盾构机的工作原理。
2. 培养操作技巧。在盾构机实训中，学生要亲自操作盾构机，从而掌握正确的操作方法和技巧，不断提高操作水平和技能。
3. 熟悉施工流程，掌握常见问题的处理方法。盾构机实训不仅要求学生熟悉盾构机的操作技巧，还要让学生了解现场施工流程、各种常见问题的处理方法和现场安全措施等，以确保施工质量和工程安全。

在工程师的引导下，学生们见证盾构机的庞大身躯和复杂结构。工程师详细讲解了盾构机的工作原理，包括其如何在地下挖掘隧道、处理废物以及确保施工安全等方面。学生们聚精会神地听讲，不时提出问题，展现出浓厚的学习兴趣。

参观过程中，学生们还有机会与工程师进行面对面的交流。他们询问盾构机的设计思路、施工中遇到的挑战以及解决方案等。工程师们耐心解答，分享自己在工作中的经验和心得。这种双向互动不仅让学生们对盾构技术有了更深入的理解，也让他们对未来可能从事的工程职业有了更为具体的期待。

此次活动是郑州经开区实验中学为了加强科学教育工作而精心策划的。通过这样的实践活动，学生们可以将课堂上学到的理论知识与实际工作相结合，更加深刻地理解科学原理和技术应用。这也是学校培养学生创新能力和实践能力的重要途径之一。

同学们对这次实践活动反响热烈。他们表示，通过亲身体验和观察，对盾构机这一现代工程奇迹有了更加直观的认识。许多学生表示，这次学习之旅激发了他们对工程技术的热情，也让他们对未来的学习和职业规划有了更明确的方向。