單護(hù)盾掘進(jìn)機(jī)(Single Shield Tunnel Boring Machine,簡(jiǎn)稱SS-TBM)是隧道掘進(jìn)機(jī)(TBM)的一種類型,它常用于軟巖隧道的挖掘。這種機(jī)器設(shè)計(jì)精巧,能夠在巖石、土壤或其他地質(zhì)材料中開(kāi)辟出一條通道。單護(hù)盾掘進(jìn)機(jī)的名稱來(lái)源于其工作原理,即使用一個(gè)單一的護(hù)盾來(lái)保護(hù)機(jī)器的前部,同時(shí)支撐開(kāi)挖面,確保施工安全。
相對(duì)于其他類型的掘進(jìn)機(jī),單護(hù)盾掘進(jìn)機(jī)具有一些特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。例如,它在工作過(guò)程中的振動(dòng)較小,能保證施工過(guò)程的安全,并有效降低對(duì)環(huán)境的影響。
其主要構(gòu)造通常包括 TBM 主軸承、主動(dòng)鉸接、雙向旋轉(zhuǎn)刀盤、雙速減速機(jī)等。針對(duì)不同的地質(zhì)條件和施工難題,單護(hù)盾掘進(jìn)機(jī)可能會(huì)采用一些針對(duì)性設(shè)計(jì),以提高掘進(jìn)效率和應(yīng)對(duì)不良地質(zhì)的能力。
截至2024 年 4 月,由中鐵裝備集團(tuán)和中鐵隧道局聯(lián)合研制的“高加索號(hào)”是全球最大直徑單護(hù)盾硬巖掘進(jìn)機(jī)(TBM)。該掘進(jìn)機(jī)開(kāi)挖直徑達(dá)15.08米,全長(zhǎng)182米,總重量3900噸,最大推力2.26萬(wàn)噸,總功率9900千瓦。它專為隧道施工而制造,用于格魯吉亞姆茨赫塔-姆季阿涅季州境內(nèi)格魯吉亞南北高速公路隧道項(xiàng)目(KK 公路項(xiàng)目)。
在施工過(guò)程中,“高加索號(hào)”TBM 掘進(jìn)最高月進(jìn)尺達(dá)426米,創(chuàng)造了超大直徑 TBM 隧道施工史上的新紀(jì)錄。格魯吉亞南北走廊公路建成后,將徹底解決當(dāng)?shù)囟窘煌ㄖ袛鄦?wèn)題,有效提高道路通行效率和行車安全,有力推動(dòng)格魯吉亞北部山區(qū)的文化旅游、勞動(dòng)就業(yè)、邊境貿(mào)易等各領(lǐng)域發(fā)展。
單護(hù)盾掘進(jìn)機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于其高效、安全和適應(yīng)性強(qiáng)。它能夠快速地在復(fù)雜的地質(zhì)條件下進(jìn)行作業(yè),減少了對(duì)人工的依賴,提高了施工安全性。然而,這種機(jī)器也面臨著一些挑戰(zhàn),比如在高硬度巖石中的掘進(jìn)效率可能降低,以及在某些特殊地質(zhì)條件下的適應(yīng)性問(wèn)題。