中南大学资源与安全工程学院 城市地下空间工程生产实习报告
铁建重工盾构机生产车间参观
时间：2015年7月22日 星期三 阴转晴 地点：中国铁建重工集团有限公司 现场指导：刘工
作为城地专业的在校本科生，地下隧道的开挖也可能是我们将来工作的一个方面，而在科技高度发达的今天，运用人工进行地下隧道的开挖，已经是一个不现实的事情，盾构机的兴起正好解决了这一问题。所以对于我们而言，认识、了解、接触盾构机是一个必要的学习过程。因此我们今天的实习地点就是中国铁建重工集团有限公司，这是一家集高端装备研究、设计、制造、服务于一体的专业化集团，而盾构机就是铁建重工所设计、生产众多工程设备中的一种。关于盾构机，我只从书本和音像资料中看到过，所以带着对该盾构机的种种好奇，我们来到了中国铁建重工集团有限公司。
在集团大门前，我们认识了这次负责领队的刘工，刘工康这次参观的安排简单告诉了我们，分为两个部分，一是铁建重工的企业介绍，二是对盾构机生产车间的实地参观。在刘工的带领下我们进入了铁建重工集团的内部。 (一)中国铁建重工集团有限公司简介
我们在刘工的带领下来了一个二楼的会议厅，在这里柳工将为我们进行铁建重工的企业介绍，之后在进行生产车间的参观。
中国铁建重工集团有限公司（简称铁建重工）隶属于世界500
强排名79位的中国铁 图X 铁建重工
建股份有限公司，是集高端装备研究、设计、制造、服务于一体的专业化集团，拥有盾构/TBM行业首个国家认定企业技术中心和国内首个地下工程装备技术研究中心，是国家火炬计划重点高新技术企业，2013年中国工程机械30强排名第17位，在湖南、四川和甘肃等地建立了多个研究制造基地。
铁建重工瞄准“世界一流、国内争先”的目标，坚持“自主创新，科研兴企”战略，实施“原始创新、集成创新、协同创新、持续创新”模式，坚持“科技创新时空，服务引领未来”的理念，走创新型、服务型和哑铃型道路，积极发挥建筑施工行业优势，充分利用中国铁建长期积累的施工技术与施工经验，通过“原始创新、集成创新、协同创新和持续创新”的自主创新模式，加强“产、学、研、
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用”的结合，掌握了多项具有世界领先水平和自主知识产权的核心技术，打造了以盾构机/TBM为核心的特种地下工程装备、轨道系统装备和高端服务业务的产业格局，承担国家科技计划10余项，拥有产业核心专利技术200多项。
铁建重工拥有国内生产能力最大、设备最全、工艺最先进的盾构/TBM专业生产线，自主研制的高端盾构广泛应用在国家重点工程，其优良的性能、复杂地质条件的适应性和高可靠性，得到了用户的广泛认可，2013年国内盾构市场占有率比第一；世界首创研发的斜井双模式全断面掘进机改变了传统的煤矿矿井建设模式，推动施工方式升级换代；自主研制的具有世界领先水平的矿山法隧道机械服务于我国高铁施工现场；自主研发的预切槽隧道施工成套设备，全面提升了传统隧道施工技术；拥有世界上最先进的道岔、弹条扣件、闸瓦生产线，其产品广泛使用在京沪、武广、沪杭等高速铁路，同时，还出口到美国、加拿大、韩国、澳大利亚等国家，打造了中国隧道施工和轨道交通行业最具有影响力的自主品牌。
（二）铁建重工企业产品
在刘工的介绍后，我们初步了解了铁建重工已经打造了以盾构机/TBM为核心的特种地下工程装备、轨道系统装备和高端服务业务的产业格局。而除了一盾构机为代表的掘进机这一大类工程装备，铁建重工还包括了道岔产品系列、弹条扣件和闸瓦系列、电气化制品系列组成的轨道设备和HZS系列混凝土搅拌站、HPS系列混凝土喷射台车、ZJM4200掘锚机、LSJ系列连续墙、预切槽设备组成的特种装备。
而我们这次参观的生产车间是用来生产盾构机的。盾构机于1847年发明，它是一种带有护罩的专用设备。利用尾部已装好的衬砌块作为支点向前推进，用刀盘切割土体，同时排土和拼装后面的预制混凝土衬砌块。盾构机掘进的出碴方式有机械式和水力式，以水力式居多。水力盾构在工作面处有一个注满膨润土液的密封室。澎润土液既用于平衡土压力和地下水压力，又用作输送排出土体的介质。盾构机既是一种施工机具，也是一种强有力的临时支撑结构。盾构机外形上看是一个大的钢管机，较隧道部分略大，它是设计用来抵挡外向水压和地层压力的。它包括三部分：前部的切口环、中部的支撑环以及后部的盾尾。大多数盾构的形状为圆形，也有椭圆形、半圆形、马蹄形及箱形等其他形式。
虽说盾构机所有成产品的统称，但是铁建重工最大的生产特点是定制化、个性化，所有全场所有生产的工程装备没有两个是完全一样的。而再细分盾构机的种类，又多出许多小类，包含了土压平衡盾构机、泥水平衡盾构机、硬岩隧道掘进机（TBM）、双模式隧道掘进机四大种类。
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掘进机 图X 铁建重工盾构机分类组织结构图 1.ZTE系列土压平衡盾构机 ZZT系列硬岩隧道掘进机 ZTS系列泥水平衡盾构ZTE系列土压平衡盾构常规直径土压平衡盾构机 大直径土压平衡盾构机 小直径土压平衡盾构机 常规直径泥水平衡盾构机 大直径泥水平衡盾构机 超大直径泥水平衡盾构机 敞开式TBM 单护盾TBM 双护盾TBM 土压平衡/泥水平衡双模式隧道掘进机 ZT系列双模式隧道掘进土压平衡/TBM双模式隧道掘进机 ZTE系列土压平衡盾构是国家863计划重大专项和国务院16项重大技术装备之一，是中国铁建重工集团有限公司研发最早、出厂设备最多的隧道掘进机类型。
铁建重工依托于在国内外隧道施工领域丰富的经验总结、在掘进机研发制造领域先进的系统集成和制造技术、国家大直径隧道掘进机相关科技支撑项目、湖南省发展重型装备的科技支撑项目，经多年研发和积累，已全面掌握了土压平衡盾构机的设计、制造和应用技术。
（1）主要特点：
①快速：集隧道开挖、出渣、管片衬砌支护于一体，连续快速掘进，施工效率高，最高日进尺30m。
②优质：管片衬砌支护和施工同步注浆同时完成，隧道成型质量高。 ③高效：施工速度快，工期短，超挖量小，施工用人少，降低劳动强度，降低了材料消耗。
④安全：改善了劳动条件，有效的防护确保隧道施工安全，事故大大减少。 ⑤环保：施工现场环境污染小，有利于环境、生态保护。
⑥自动化、信息化程度高，采用计算机控制、传感器、激光导向、测量、超前地质探测、通讯技术，具有施工数据采集，姿态管理，施工数据实时远传，实现信息化施工，自动化程度高。
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（2）具体生产机型 ①常规直径土压平衡盾构机
该直径范围是国内城市地铁隧道施工的主流机型，也是铁建重工产量最大的机型，开挖直径5m～8m。
图X 常规直径土压平衡盾构机示意图
②大直径土压平衡盾构机
大直径土压平衡盾构主要用于多车道施工的大直径隧道施工，开挖直径一般为8m以上。
名称 开挖直径 整机长度 最小转弯半径 驱动方式 交接形式 总功率
图X 大直径土压平衡盾构机示
意图
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参数 9330mm 118m 300m 液动 被动交接 3900kW 表X ZTE9300大直径土压平衡盾
构参数表
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③小直径土压平衡盾构机
该机型为铁建重工针对小型隧道的非开挖施工研发的一系列小型土压平衡盾构机，适用于小直径隧道、涵洞和大口径管道的非开挖施工，开挖直径可在3m～5m之间。
名称 开挖直径 整机长度 最小转弯半径 驱动方式 交接形式 总功率
图X 小直径土压平衡盾构机示意图 2.ZTS系列泥水平衡盾构机
ZTS系列泥水平衡盾构是国家863计划重大专项和国务院16项重大技术装备之一，是中国铁建重工集团有限公司在成熟的土压平衡盾构机研发、制造和应用技术基础上为满足国内外城市地铁隧道、引水隧道、城市地下管路共同沟、水利水电隧道建设需求而自主开发的盾构机类型。
铁建重工依托于在国内外隧道施工领域丰富的经验总结、在掘进机研发制造领域先进的系统集成和制造技术、国家大直径隧道掘进机相关科技支撑项目、湖南省发展重型装备的科技支撑项目，经多年研发和积累，已全面掌握了泥水平衡盾构机的设计、制造和应用技术。
（1）主要特点：
①快速：集隧道开挖、出渣、管片衬砌支护于一体，连续快速掘进，施工效率高，最高日进尺33m。
②优质：采用泥水加压来平衡刀盘切削面，能使开挖面保持稳定，具有对地层扰动小和沉降小。
③高效：施工速度快，工期短，超挖量小，施工用人少，降低劳动强度，降低了材料消耗。
④安全：改善了劳动条件，有效的防护确保隧道施工安全，事故大大减少。 ⑤环保：施工现场环境污染小，有利于环境、生态保护。
⑥自动化、信息化程度高，采用计算机控制、传感器、激光导向、测量、超
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参数 3650mm 65m 100m 液动 主动/被动交接 785kW 表X