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隧道为什么是圆的?

广东交通 2023-08-08

作为一个爱学习的人

总会对身边的事物充满好奇心

就比如,过隧道的时候会想:

隧道为啥是圆的?

方型不是显得更宽敞吗?


今天就一起来涨知识!




01




为什么隧道&盾构机是圆的?



首先,我们换个思路~

为什么鸡蛋、鸭蛋都是圆形的?

因为动物们很聪明

它们利用圆“承压效果好”的性质

来保护自己没出生的宝宝


同样的道理

圆形空间之所以

被广泛应用在隧道建设中

是因为圆形结构受力均匀

承压效果好



理想情况下

如果所有方向所受荷载相同

圆形结构每一处都能达到

两边的合力相互抵消

同时能大大减小摩擦阻力

这也是大多数盾构机

被设计成圆形的原因



因为盾构机是圆形的

盾构机安装的隧道管壁也是圆形的

隧道自然就成了圆形



02




盾构机一天能挖多少米呢?



正常情况下

盾构机的掘进进度为

6~10米/天,180~300米/月

为什么掘进这么慢?

这还跟地下施工条件复杂有关
























地层一般分为软土和硬岩两种,不同的地层,节理裂隙发育程度不同。地下水位高低、地上是否有重要建筑物等因素都会影响施工速度。例如盾构机挖着挖着,突然遇到地下水了,就得停工采取措施,防止隧道进水;或者前方遇到硬岩,盾构机的“牙齿”磨损得太厉害,也要更换“牙齿”。“换牙”的时间有时候长达3天,会影响施工进度。



03




盾构机的寿命有多长?



盾构机虽然造价昂贵

寿命却很短


一般在地下挖掘约10~15千米

就要更换新的盾构机

(主轴承的设计使用时间是

10000~15000小时)


盾构机属于精巧设备

使用时间超出设计范围后

各种性能就不能保证稳定啦~

所以需要定期更换哦




今日份科普就到这里

还想看哪些科普

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来源:深圳地铁

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