盾构机的发展历史是怎样的？
1.1简介盾其实就是盾构机的简称。它是一种与隧道横截面形状相同的机器，尺寸略大，内置挖掘和倾倒机器，并有自己的保护壳。以盾构为核心的一套完整的隧道施工方法称为盾构施工法，大致情况如图1.1。盾构法的思想诞生于19世纪初的英国，至今已有200年的历史。在盾构法出现之前，隧道建设主要依靠开挖法。但就城市隧道建设而言，开挖方式受到地形、地貌和环境条件的限制；开挖方式给城市交通带来极大不便；开挖引起的地层沉降较大；建筑机械的噪声和振动；施工对环境造成污染等诸多不利因素。相对而言，盾构法没有这些缺陷，所以人们非常重视，发展很快。人们不仅发展了软土中的盾构施工方法，而且发展了适用于卵石地层和其他地层的盾构施工方法。此外，在提高安全性、提高工程质量、缩短工期、降低成本等方面进行了精心研发，取得了巨大成功。目前，盾构法已经在城市隧道施工技术中确立了稳定的主导地位，成为不可或缺的通用隧道施工技术。
目前，隧道科技工作者正致力于更先进的全机械化计算机控制智能盾构工法，适合地下埋深大、断面和功能特殊的盾构工法的研发。
1.2盾构隧道的发展历史与现状18世纪，英国人提出了在伦敦地铁修建横跨泰晤士河隧道的设想，并讨论了具体的开挖方法和机械的使用。1798年，我开始希望实现这个想法，但由于竖井挖不到预定深度，计划受挫。然而，穿越泰晤士河隧道的想法与日俱增。四年后，Torevix决定在另一个地点修建一条连接两岸的隧道，随后该项目再次启动。建设中克服了各种困难。开挖到最后30m时，开挖面突然被淹，穿越泰晤士河的想法再次破灭。该项目从启动到被迫终止历时五年。穿越泰晤士河的计划在接下来的10年里没有取得重大进展。
1818年，布鲁内尔观察到昆虫侵蚀木船底板的过程，得到启示。在此基础上，他提出了盾构施工方法，并获得了专利。这就是所谓的开放式手挖盾的原型。布鲁内尔对自己的新施工方法非常有信心，并于1823年拟定了在伦敦泰晤士河两岸再建一条公路隧道的计划。随后，该方案得到了当时国会的确认，工程于1825开工。隧道长度为458m，隧道断面为11.4m× 6.8m..工程进展顺利，但由于地层下陷，工程被迫停止。但是布鲁内尔并没有因此而灰心。他总结了失败的教训，改进了七年的盾，然后在1834重新开始了这个项目。经过7年的精心施工，终于在1841贯通了隧道。布鲁内尔在隧道中使用了一个方形的铸铁框架护盾。从布鲁内尔挑战泰晤士河隧道到隧道竣工，已经过去了20年。经过不懈的努力，布鲁内尔克服了各种困难，最终取得了胜利。此时，他已经72岁了。布鲁内尔对盾构工法的贡献极其突出，这是后人的一致舆论。
从布鲁内尔的方形盾开始，23年来盾的技术一直在改进。到1869，第二条横跨泰晤士河的隧道建成，首次采用圆形断面，外径2.18m，长402m。Burlow和Great负责这个项目。Great采用了新开发的圆形盾构，并使用铸铁扇形块，直到隧道开挖结束，没有发生任何事故。随后Great在65438-0887的南伦敦铁路隧道施工中取得成功，为现在的盾构法施工奠定了基础。从Torevix一开始的一次次失败和挫折，到Brunel盾构工法的推出，再到Great盾构工法的改进，80年过去了。
19年底至20世纪中叶，盾构法传入美国、法国、德国、日本、苏联等国，并得到不同程度的发展。美国最早在1892研制出封闭盾；同年，法国巴黎用混凝土管片修建了一条污水隧道；从1896到1899，德国用钢管块修建了柏林隧道。1913德国建成马蹄形断面的易北河隧道；1917日本用盾构法修建国铁羽毛穿越线，但因地质条件差而停止；1931年，苏联修建了英盾莫斯科地铁隧道，施工中采用了化学灌浆和冻结法。1939年，日本用手挖圆形盾构建成直径7m的封闭隧道；1948苏联修建列宁格勒地铁隧道；1954中国阜新修建了一条φ2.6m圆形盾构排水隧道。1957中国北京修建了φ2m和2.6m的盾构污水隧道。1957年，日本用封闭式盾构修建东京地铁隧道。总之，虽然在过去的50~60年间，盾构法也取得了进步，但这一时期的特点是盾构法已经在全世界推广。
从20世纪60年代到80年代，盾构法不断发展和完善，取得了显著的成就。从65438年到0960年，英国伦敦使用鼓式挖掘机。同年，纽约首次使用液压千斤顶盾构；1964埼玉隧道首次使用泥水盾构。1969年，日本在东京首次实施泥水加压盾构施工；1972日本研制成功土压盾构；1975年，日本成功启动地球压力盾；1978日本研制成功高浓度泥水盾构；1981年，日本研制成功气泡盾；1982，ECL工法在日本研发成功；1988年，日本研制成功泥水双圆重叠盾构工法；1989年，日本研制成功高压施工法和注浆盾构施工法。总之，这一时期的特点是发展了多种新的盾构工法，主要是泥水盾构工法和土压盾构工法。
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