天津著名商业街——金街，人流熙来攘往。地下近20米深处，一条约百米长的“钻地龙”正悄然前进，地上张学良旧宅、范竹斋故居等古建筑安然挺立。

这个在地下的“钻地龙”，就是担负天津地铁二、三号线施工的盾构机。

对大多数人来说，盾构机还是一个模糊的概念。在北京、上海、天津、沈阳等地，人们从施工现场高高的围挡板缝隙中，偶尔能看到一个被帆布罩着的庞然大物，但很少人知道它到底长什么样子，又是如何在地下十几米工作的？

组装用了两台吊车

盾构机在被组装前，它的头、身、尾分成三大块，体重有300多吨，也有超过500吨的。

日前，在天津市河东区地铁二号线中铁十八局施工工地，人们就目睹了一台盾构机被成功组装的经过。

当天，施工人员使用一台起重能力达500吨的吊车和另一台250吨的吊车合力吊装盾构机身。这种巨大的吊车大多用在港口码头上，在城市里还比较少见。

上午8点18分，重达125吨的“钻地龙”头部，首先从运输车上被吊到了地面。由于盾构机的圆形头部在井下将竖着组装，所以在它下井前，必须先将平躺的头部翻转90度，再吊装到18米深的盾构井。

8点45分，在完成了90度翻身后，这个大家伙被移到盾构井上方。10点36分，被顺利地安放在18米深的井下托架上。

天津地铁二号线沙柳路—博山道站使用的是一台德国产土压平衡式盾构机，自重330吨，整机总长近80米，开挖断面6.39米，盾构机包括刀盘、盾体、管片拼装机、支架、连接桥、车架等十多个部分。

吊装在预留的盾构井完成全部操作，并将在井下进行组装调试。

沿着扶梯下到近14米深的车站二层，再从车站的中部下到底部，中铁十八局集团四公司天津地铁2号线项目部经理刘昌荣、副经理贺能和房金财在这里介绍说，这里是地下18米，组装调试完的盾构机正在专用轨道上静静地休息，整个机器从头到尾约有80多米。

钻入盾构机身内，各种电器设备、动力设备已经连接在了一起，成了一个长长的机械长廊。

组装调试完成后，这个“钻地龙”就要开“钻”了。

“钻地龙”体内探秘

盾构机在地下是如何工作的，它如何抵抗巨大的土石压力……带着种种疑问，我们在“钻地龙”体内探寻。

贺能介绍说，盾构机的基本工作原理，是用一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线，边向前推进边对土壤进行挖掘。这个圆柱体组件的壳体（护盾）对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑作用，既要承受周围土层的压力，还要承受地下水压并将地下水挡在外面。挖掘、排土、衬砌等作业，都在护盾的掩护下进行。

盾构机前面是一个圆形刀盘，安装着16组共128枚合金钢刀头。工作时，在千斤顶的巨大推力下，刀盘旋转前进、切削土体，通过调节螺旋机的转速、控制土舱的排土量，达到土舱与开挖面的土压力动态平衡。土方被横向旋转的传送机转移到传送带上，再通过电瓶车运送到竖井下，通过吊车运出井外。

在“吃土”前进的同时，“钻地龙”护盾尾部有一台管片机，进行管片安装，给隧道壁装上“金刚罩”。管片则依照隧道壁大小预制钢筋混凝土片，每一环由6片组成，大小不一，都有自己的编号和固定位置，每片都经过严格的抗压和抗水试验，能完全适应地下巨大的土石压力。在拼装管片过程中，则通过十分精密的刀盘系统和定位系统仔细“对缝”，将偏差控制在2毫米以内，再用特殊材料密封，确保不渗水。

为确保盾构机安全快速掘进，中铁十八局强化了技术培训，并请来德国专家进行现场指导，实行多工序交叉作业，缩短工序循环时间，可以精确到秒。据刘昌荣经理介绍，在天津地铁二号线施工中，一台盾构机平均一天掘进8环，约9.6米，而他们最快掘进21环、25.2米，创造出天津地铁施工最高纪录。

精确制导不“迷路”

在黝黑的十几米地下，巨大的“钻地龙”又如何辨别方向呢？

据介绍，盾构机依靠的是两个定向系统。一个是人工掌控系统，包括隧道施工的传统测量定位系统，使用全站仪、棱镜、水平尺、塔尺等工具，完成初测和复核等工作。

另一系统，也是它最核心的地方，是自动定位隧道导向系统，由电脑、隧道掘进软件、激光经纬仪等组成，保证掘进方向误差不超过正负30毫米。

走进正在工作中的盾构机，可以看到两个工程师正在操作各种红绿按钮。

房金财副经理说，随着系统自动化程度越来越高，盾构机内部的全球GPS定位系统，时刻把运行数据传到操作室，并随机存储，对具体的方位精确到毫米，所有被监控对象的资料均可由隧道掘进软件分类组合，以图表、数据的形式显示出来，然后按照电脑指令进行操作，无论地下多黑，它都不会“迷路”。

稳定开挖无影响

重达数百吨的巨无霸“钻地龙”，在十多米深的地下挖掘，会对地面建筑和百姓生活带来影响吗？

在天津地铁二号线沙柳路—博山道站地铁施工现场，技术人员介绍说，“钻地龙”由稳定开挖面、挖掘及排土、衬砌包括壁后灌浆三大部分组成。“稳定开挖面”的含义，就是使盾构机的推力与前方土层的压力达到平衡，否则就会造成地面隆起或塌陷。另外，施工中还要采用特殊的工艺，让土层中的水不会渗出。而盾构机施工时产生的噪音，基本不会对地面产生影响。

同时，在地表和其它临近建筑物上，有数百个监测点监控沉降情况，为地下安全再加了一层保护网。专业检测机构每天要出一个检测报告，有任何风吹草动，都会从监控数据上反映出来，技术专家就会组织分析，并指导现场如何避免，做到随时反映，随时采取措施。

在天津卫国道，地铁二号线盾构区地面上的居民们，都知道下面在修地铁，但大家表示，施工一点都没影响到他们平时的生活。

潜伏的“钻地龙”在城市地铁施工中“大行其道”、大受欢迎，正是缘于它的环保和高效。