微型隧道掘進(jìn)鋪管英文釋義

the ASCE definition is, briefly described as a method of installing pipes by Pipe Jacking, to an accuracy of 25mm line and grade over any distance, using a remote controlled closed face MTBM which provides support to the ground and is capable of controlling ground water, spoil is removed by an automated system and no man entry to the tunnel is required for normal operations.

pipeline installation by micro tunneling

微型隧道掘進(jìn)鋪管，用一種遙控的、可導(dǎo)向的頂管系統(tǒng)進(jìn)行非開(kāi)挖鋪管施工。

鉆探工程

美國(guó)土木工程師協(xié)會(huì)的定義是，簡(jiǎn)要地將其描述為由頂管方式安裝管道的方法，使得精度達(dá)到25mm線長(zhǎng)，等級(jí)在任意距離，并且使用一個(gè)能提供地面支撐并且能夠控制地下水的遠(yuǎn)程控制封閉面MTBM，棄土由自動(dòng)化系統(tǒng)移除，在正常操作下要求無(wú)需人進(jìn)入隧道。

2100433B

隧道掘進(jìn)機(jī)意義

隧道掘進(jìn)機(jī)包含盾構(gòu)和TBM。一般來(lái)說(shuō)，在歐洲，盾構(gòu)也稱為TBM；但在日本和我國(guó)，習(xí)慣上將用于軟土地層的隧道掘進(jìn)機(jī)稱為盾構(gòu)，將用于巖石地層的隧道掘進(jìn)機(jī)稱為TBM。其實(shí)，TBM就是隧道掘進(jìn)機(jī)的英文“Tunnel Boring Machine”的縮寫，但通常定義中的TBM是指全斷面巖石隧道掘進(jìn)機(jī)，是以巖石地層為掘進(jìn)對(duì)象，它與盾構(gòu)的主要區(qū)別就是不具備泥水壓、土壓等維護(hù)掌子面穩(wěn)定的功能。

21世紀(jì)是地下空間的世紀(jì)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)城市化進(jìn)程不斷加快，今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，國(guó)內(nèi)的城市地鐵隧道、水工隧道、越江隧道、鐵路隧道、公路隧道、市政管道等隧道工程將需要大量的隧道掘進(jìn)機(jī)。隧道掘進(jìn)機(jī)是一種高智能化，集機(jī)、電、液、光、計(jì)算機(jī)技術(shù)為一體的隧道施工重大技術(shù)裝備。在發(fā)達(dá)國(guó)家，使用隧道掘進(jìn)機(jī)施工已占隧道總量的90%以上。由于隧道掘進(jìn)機(jī)的制造工藝復(fù)雜，技術(shù)附加值高，目前國(guó)際上只有德國(guó)、美國(guó)、日本、法國(guó)、加拿大等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家的企業(yè)具有能力生產(chǎn)，且造價(jià)高昂。隧道掘進(jìn)機(jī)在國(guó)內(nèi)尚處于起步階段，主要依賴進(jìn)口，在國(guó)內(nèi)的隧道建設(shè)中，德國(guó)和日本在中國(guó)的隧道掘進(jìn)機(jī)市場(chǎng)占有率高達(dá)95%以上，處于絕對(duì)壟斷地位。若不及早改變這一現(xiàn)狀，就會(huì)在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，在地下工程建設(shè)中，面臨高額施工成本和技術(shù)上受制于外企的尷尬境地。實(shí)施隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化，既可打破外企在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)一統(tǒng)天下的局面，又能促進(jìn)和帶動(dòng)相關(guān)的機(jī)電、液壓、材料、傳感器等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，增強(qiáng)裝備制造業(yè)綜合實(shí)力，提高我國(guó)重大裝備在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。

隧道掘進(jìn)機(jī)成果

1、 產(chǎn)業(yè)化基地建設(shè)

2、 土壓平衡盾構(gòu)的自主設(shè)計(jì)與制造

3、 大直徑泥水盾構(gòu)消化吸收與設(shè)計(jì)

大直徑泥水盾構(gòu)消化吸收與設(shè)計(jì)是以中鐵隧道集團(tuán)為主、由上海隧道股份、浙江大學(xué)等單位協(xié)助的國(guó)家“863”計(jì)劃重大專項(xiàng)課題。目前已經(jīng)完成《國(guó)內(nèi)外大直徑泥水盾構(gòu)技術(shù)發(fā)展研究報(bào)告》；完成了泥水盾構(gòu)開(kāi)挖面穩(wěn)定機(jī)理研究，掘進(jìn)系統(tǒng)、主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、管片拼裝系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和泥水輸送系統(tǒng)技術(shù)剖析研究；以武漢11.38m泥水盾構(gòu)為依托，完成了9m泥水盾構(gòu)設(shè)計(jì)工作；完成了泥水盾構(gòu)控制系統(tǒng)模擬試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)和制造，模擬盾構(gòu)的直徑為2.5m，是具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)內(nèi)較大的實(shí)物模擬盾構(gòu)試驗(yàn)平臺(tái)。

隧道掘進(jìn)機(jī)方式分析

1 、外企與國(guó)企合作方式

2、 國(guó)企獨(dú)立制造方式

隧道掘進(jìn)機(jī)是根據(jù)隧道施工對(duì)象“度身定做”的，不同于常規(guī)的大型設(shè)備，其核心技術(shù)不在于設(shè)備本身的機(jī)電工業(yè)設(shè)計(jì)，而在于設(shè)備如何適用于各類工程地質(zhì)，需要在長(zhǎng)期的從實(shí)踐到理論，再?gòu)睦碚摰綄?shí)踐的反復(fù)探索，才能形成一套針對(duì)不同地質(zhì)條件的隧道掘進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)理論、模擬試驗(yàn)方法和系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，因此需要幾十年以上的工程施工經(jīng)驗(yàn)和對(duì)地質(zhì)情況的理解。由于國(guó)內(nèi)制造工廠的工業(yè)設(shè)計(jì)人員具備地質(zhì)經(jīng)驗(yàn)需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，在短期內(nèi)不能完成隧道掘進(jìn)機(jī)的總體設(shè)計(jì)。因此，國(guó)內(nèi)制造工廠獨(dú)立制造方式至少在10年內(nèi)不能制造出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的盾構(gòu)。

3 、施工企業(yè)產(chǎn)業(yè)化方式

隧道掘進(jìn)機(jī)模式探討

1 、產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈分析

隧道掘進(jìn)機(jī)是根據(jù)隧道施工對(duì)象“度身定做”的，正如裁縫根據(jù)具體的人進(jìn)行“量體裁衣”一樣。隧道掘進(jìn)機(jī)的制造特點(diǎn)是以工程為依托，根據(jù)施工環(huán)境（基礎(chǔ)地質(zhì)、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、地貌、地面建筑物及地下管線和構(gòu)筑物等特征）進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)和制造。隧道掘進(jìn)機(jī)的特殊性決定了隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈體系建立在以工程為依托，系統(tǒng)設(shè)計(jì)為核心，相關(guān)配件制造企業(yè)加盟生產(chǎn)，施工單位配合使用的基礎(chǔ)上，其設(shè)計(jì)、制造必須與工程項(xiàng)目緊密結(jié)合。

2、 歐美模式

歐美模式在產(chǎn)業(yè)鏈上的主要特征是自主設(shè)計(jì)，自主組裝，同時(shí)為用戶提供技術(shù)服務(wù)，部件制造則采取全球采購(gòu)或采取和相關(guān)重型制造企業(yè)結(jié)成戰(zhàn)略聯(lián)盟的形式。其產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈見(jiàn)圖6，其核心是以系統(tǒng)設(shè)計(jì)為主。

3 、日本模式

和歐美模式不同，日本企業(yè)都是制造企業(yè)，企業(yè)本身就有較強(qiáng)的大型機(jī)械設(shè)備制造能力，并把先進(jìn)制造技術(shù)作為核心競(jìng)爭(zhēng)力加以保護(hù)。日本模式在產(chǎn)業(yè)鏈上的主要特征是自主設(shè)計(jì)、自主采購(gòu)、自主制造（關(guān)鍵部件自主制造，通用部件分包）、自主組裝，并為客戶提供技術(shù)服務(wù)。其產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈見(jiàn)圖7，其核心是以制造業(yè)為主。

4 、中國(guó)模式

按照中國(guó)的國(guó)情，隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)該走設(shè)計(jì)、制造、施工一體化道路，走施工企業(yè)產(chǎn)業(yè)化方式。施工企業(yè)實(shí)現(xiàn)隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化的模式，既不同于歐美企業(yè)最初源于設(shè)計(jì)公司，也不同于日本企業(yè)源于重型制造工廠，施工企業(yè)隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化以施工為核心，是一個(gè)邊施工、邊反饋、邊制造、邊提升的過(guò)程，其產(chǎn)業(yè)化模式是從產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的末端向前延伸，見(jiàn)圖8，其核心是以施工為主。

5 、產(chǎn)業(yè)化實(shí)現(xiàn)途徑

施工企業(yè)實(shí)現(xiàn)隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化的途徑關(guān)鍵在于如何實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造能力，其重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的自主能力，有效地利用國(guó)內(nèi)、國(guó)外兩種資源和兩個(gè)市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)隧道掘進(jìn)機(jī)最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。

產(chǎn)業(yè)化的前期采取 “自主設(shè)計(jì)，國(guó)際采購(gòu)，國(guó)內(nèi)制造、國(guó)內(nèi)總裝”的產(chǎn)業(yè)化理念，走具有中國(guó)特色的“引進(jìn)－消化－仿制－創(chuàng)新”的研發(fā)路線，通過(guò)不懈努力和技術(shù)攻關(guān)，研制出擁有核心技術(shù)和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的隧道掘進(jìn)機(jī)。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)可采取自主研發(fā)或技術(shù)并購(gòu)的方式，生產(chǎn)制造可以在國(guó)內(nèi)組建區(qū)域性產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略聯(lián)盟，關(guān)鍵部件通過(guò)合作伙伴生產(chǎn)，或通過(guò)控股合作伙伴進(jìn)行關(guān)鍵部件生產(chǎn)。

隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化方向

“十一五”期間，在全國(guó)范圍內(nèi)形成2～3個(gè)隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化基地，每個(gè)基地具備年產(chǎn)20臺(tái)隧道掘進(jìn)機(jī)的能力。全面提升我國(guó)隧道掘進(jìn)機(jī)制造業(yè)的技術(shù)水平，土壓盾構(gòu)系列化、產(chǎn)業(yè)化研究成果達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平；泥水盾構(gòu)、復(fù)合型盾構(gòu)和TBM研究成果填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，使中國(guó)隧道掘進(jìn)機(jī)的總體水平步入國(guó)際先進(jìn)行列。

1 、土壓平衡盾構(gòu)產(chǎn)業(yè)化、系列化

完成土壓平衡盾構(gòu)的產(chǎn)業(yè)化、系列化，在“十一五”末期，在國(guó)內(nèi)新增土壓平衡盾構(gòu)中，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)土壓平衡盾構(gòu)的市場(chǎng)占有率達(dá)到30%。

2 、泥水盾構(gòu)和復(fù)合盾構(gòu)的研制

完成泥水盾構(gòu)技術(shù)的消化吸收、系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)、制造、安裝和調(diào)試技術(shù)研究，并研制出樣機(jī)，掌握泥水盾構(gòu)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)關(guān)鍵技術(shù)。

完成地鐵用復(fù)合盾構(gòu)的系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)、制造、安裝和調(diào)試技術(shù)研究，并初步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，在“十一五”末期，在國(guó)內(nèi)新增復(fù)合盾構(gòu)中，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)復(fù)合盾構(gòu)的市場(chǎng)占有率達(dá)到20%。

3 、TBM關(guān)鍵技術(shù)研究

通過(guò)消化吸收，進(jìn)行TBM的系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)，完成TBM的總體設(shè)計(jì)。

隧道掘進(jìn)機(jī)相關(guān)文件

國(guó)務(wù)院國(guó)發(fā)[2006]8號(hào)《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見(jiàn)》文件將“滿足鐵路、水利工程，城市軌道建設(shè)項(xiàng)目的需要，加快大斷面巖石掘進(jìn)機(jī)等大型施工機(jī)械的研制，盡快掌握關(guān)鍵設(shè)備制造技術(shù)”列入16項(xiàng)重大技術(shù)裝備之一。因此，加速發(fā)展我國(guó)隧道掘進(jìn)機(jī)的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化勢(shì)在必行。隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化宜以施工企業(yè)為主，通過(guò)組建施工、設(shè)計(jì)、制造、科研四位一體的隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化聯(lián)盟，建立和完善產(chǎn)業(yè)化基地，實(shí)現(xiàn)隧道掘進(jìn)機(jī)的自主開(kāi)發(fā)和成套提供的總體目標(biāo)，提高我國(guó)重大技術(shù)裝備的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，國(guó)家應(yīng)予以政策支持，確定隧道掘進(jìn)機(jī)國(guó)家定點(diǎn)企業(yè)，定點(diǎn)企業(yè)享受關(guān)鍵配套件免征進(jìn)口稅優(yōu)惠政策及其它國(guó)家重大技術(shù)裝備開(kāi)發(fā)優(yōu)惠政策，將隧道掘進(jìn)機(jī)的開(kāi)發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目列為國(guó)債項(xiàng)目，給予定點(diǎn)企業(yè)技改貼息重點(diǎn)支持，以推動(dòng)隧道掘進(jìn)機(jī)的產(chǎn)業(yè)化。

《隧道掘進(jìn)機(jī)資訊》是一本專門針對(duì)盾構(gòu)來(lái)做的專題雜志，本刊為雙月刊，

主要刊登地鐵設(shè)計(jì)、地鐵建設(shè)、工程施工、盾構(gòu)資訊、隧道掘進(jìn)機(jī)制造、隧道

掘進(jìn)機(jī)配件選配、隧道掘進(jìn)機(jī)維護(hù)保養(yǎng)、吊運(yùn)安裝、管片加工等領(lǐng)域新方法、

新市場(chǎng)、新技術(shù)、新產(chǎn)品、新動(dòng)向等。

隧道掘進(jìn)機(jī)是一種高智能化，集機(jī)、電、液、光、計(jì)算機(jī)技術(shù)為一體的隧道施工重大技術(shù)裝備。在發(fā)達(dá)國(guó)家，使用隧道掘進(jìn)機(jī)施工已占隧道總量的90%以上。隨著中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)城市化進(jìn)程不斷加快，中國(guó)城市地鐵隧道、水工隧道、越江隧道、鐵路隧道、公路隧道、市政管道等隧道工程將需要大量的隧道掘進(jìn)機(jī)。

由于隧道掘進(jìn)機(jī)的制造工藝復(fù)雜，技術(shù)附加值高，國(guó)際上只有德國(guó)、美國(guó)、日本、法國(guó)、加拿大等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家的企業(yè)具有能力生產(chǎn)，且造價(jià)高昂。目前中國(guó)生產(chǎn)隧道掘進(jìn)機(jī)的企業(yè)有北方重工、上海隧道股份有限公司、大連重工、二重等?？傮w來(lái)看，國(guó)產(chǎn)設(shè)備在設(shè)計(jì)能力上應(yīng)無(wú)大問(wèn)題，重要的是產(chǎn)品制造如何盡快提高能力與水平。國(guó)內(nèi)機(jī)械制造業(yè)近年來(lái)與國(guó)外企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備水平的差距在縮小，但工藝裝備水平不高，相比之下成套設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)不足是嚴(yán)重的缺點(diǎn)。

中國(guó)大約有85%的隧道掘進(jìn)機(jī)依賴進(jìn)口，歐洲和日本等公司的產(chǎn)品在中國(guó)的隧道掘進(jìn)機(jī)市場(chǎng)上占主導(dǎo)地位。而在本土企業(yè)中，除隧道股份、北方重工外，僅有二重、上重、大重和首鋼等企業(yè)，獨(dú)立進(jìn)行隧道掘進(jìn)機(jī)的生產(chǎn)或與德國(guó)海瑞克、美國(guó)羅賓斯等外資合資、合作生產(chǎn)。

“十二五”期間，全社會(huì)固定資產(chǎn)投資規(guī)模預(yù)計(jì)年增長(zhǎng)率在20%左右。包括鐵路、公路、交通、能源、城鎮(zhèn)化建設(shè)及房地產(chǎn)業(yè)、第一產(chǎn)業(yè)投資等國(guó)家建設(shè)項(xiàng)目和地方建設(shè)項(xiàng)目仍然是主要投資方向。隨著“十二五”期間，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和增長(zhǎng)方式轉(zhuǎn)變以及戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展、西部大開(kāi)發(fā)、振興東北、中部崛起和建設(shè)新疆等國(guó)家戰(zhàn)略的進(jìn)一步實(shí)施，必將為隧道掘進(jìn)機(jī)行業(yè)創(chuàng)造良好的宏觀發(fā)展環(huán)境。同時(shí)，國(guó)際市場(chǎng)對(duì)隧道掘進(jìn)機(jī)的需求量將持續(xù)增長(zhǎng)，中國(guó)隧道掘進(jìn)機(jī)行業(yè)通過(guò)不斷推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化和技術(shù)創(chuàng)新，出口市場(chǎng)將迎來(lái)較好的前景。

隧道掘進(jìn)機(jī)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，調(diào)查數(shù)據(jù)分析，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面，

(1)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。隧道掘進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)和制造的周期縮短，設(shè)備的售后服務(wù)及維護(hù)更加方便。目前的設(shè)計(jì)制造周期一般為8-10個(gè)月。

(2)基本性能提高，刀具負(fù)載能力、刀盤推力、轉(zhuǎn)速與力矩、有效掘進(jìn)比率、掘進(jìn)速度瞢遺提高。

(3)形式多樣化。隧道掘進(jìn)機(jī)的斷面直徑范圍增大，能適應(yīng)各種斷面隧道掘進(jìn)；橢圓形、矩形、馬蹄形、雙暖和三圓形等異形斷面的掘進(jìn)機(jī)也逐漸出現(xiàn)并發(fā)展。

(4)適用范圍增大，地質(zhì)適應(yīng)能力增強(qiáng)。

(5)施工技術(shù)提高。在村砌技術(shù)方面，現(xiàn)在的隧道掘進(jìn)機(jī)管片襯砌存在接縫多、錯(cuò)臺(tái)大等問(wèn)題，雖然通過(guò)增加導(dǎo)向桿、連接銷等輔助件在很大程度上限制了錯(cuò)臺(tái)，但接縫問(wèn)題很難從根本上得到解決。

(6)自功化程度提高。目前人們已經(jīng)能夠在辦公室控制掘進(jìn)機(jī)操作，可以預(yù)測(cè)，未來(lái)的隧道掘進(jìn)機(jī)在施工中真正能做到“運(yùn)籌于帷幄之中，決勝于千里之外”，及無(wú)紙化操作。