为何地铁隧道一定要用盾构机？却很少应用于公路隧道、铁路隧道？

修建地铁的时候，为什么一定要用盾构机挖掘呢？可是在公路和铁路隧道上，却很少应用呢？都21世纪了，应该不会有人会问，是不是靠人力挖掘的了吧。事实上随着技术的推进，就挖隧道来说，已经有了不少的技术，就比如说矿山法、全断面、台阶法、中隔壁法等等，然而我们能看到地铁隧道大多都是使用盾构法，使用盾构机，然而就公路和铁路隧道上，却很少应用这一办法，这又是为什么呢？那么地铁隧道那么深，所使用的盾构法到底是如何挖掘前进的呢？盾构法其实是暗挖法当中的一种全机械化施工方法，其中最主要的工具那就是盾构机。盾构机会深入地下，在地中推进，再通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内部坍塌。在施工过程当中，前方使用切削工具将前方土体掘进，而挖出来的泥石就会通过出土机械运出洞外，挖掘起来那可以说是一步到位了，盾构法就是利用盾构机施工，进行作业的。而盾构法作为全机械化施工，是目前较为先进的挖掘隧道的办法，就是盾构机这一主要的施工机具，也是一种较为先进的工具，能够自主研制的国家也并不多。然而隧道是非常多种的，就比如公路隧道、海底隧道、铁路隧道，更是有着不少的挖掘隧道的方式，那么为什么盾构法被主要应用在地铁隧道当中呢？在公路隧道施工时却并不常见呢？盾构机隧道的优点除了机械化程度高之外，为此安全风险非常低，对于围岩的扰动也是较小的，同时也能控制地表沉降，这个优势在城市建设当中尤为重要。来我们看看公路和铁路隧道，以及地铁隧道的区别。这么说吧，一般来说公路和铁路的隧道建设，大多是贯穿山体，从山中打洞，在这里往往是人迹罕见的，更不用说什么设施装备了。然而地铁隧道就不一样了，地铁往往是开通在大城市当中，贯穿线路，方便居民交通，能够减少交通时间。为此地铁隧道的建设就是在城市地下进行建造的，城市当中有什么？居民楼？大型建筑？敏感建筑？可以说那是周边条件是非常复杂的，在设计当中，你无法预料线路往哪边开设，可是头顶城市是百分百的，想象一下，如果在这种环境下，施工，出现意外，那将会发生什么？为此盾构法就成为了这类地铁隧道、地下铁路隧道、综合管廊等的首选，也是不二之选，不仅能够控制盾构良好的地表以及建筑沉降的表现，还非常安全可靠。再来还有一个技术和成本问题。知识君之前说了，盾构机并不是这么容易建造的，这是一个极具技术难度的项目，中国也是花了不少时间突破，在不同的优势下，有不同的难度，就说直径面越大，难度也越高。而地铁隧道我们可以看到，基本都是单线单洞隧道，为此对于限界的要求，一般来说6-10米直径的盾构机，用于施工就已经足以满足大多城市的需求，说是完全够用也是正常。然而看向公路隧道和铁路隧道，他们的限界要求就是比较高的，双车道、四车道，是不是画面感一下就上来了呢？就不说四车道，拿两车道的公路隧道来说，加上通风照明的要求，两车道的隧道跨度，就需要配备直径10米以上的盾构机，然而现在的四车道也非常常见了，就再算上一备，那也要20米以上直径的盾构机了，更不用说铁路隧道了。再看向世界上最大直径的盾构机也是17米，这一下子限界的限制是不是就上来了呢？接下来就是施工成本了。挖掘公路隧道因为一般是在山区，环境没有在城市当中复杂，为此对于地表的沉降要求没有那么严格，如果专门为了建造隧道，再去订制一款盾构机，无疑是会大大增加了成本。为此在挖掘公路时，矿山法是比较常见的，矿山法不仅成本低，就是技术也是非常成熟，比较可靠，建造起来也比较简单，相比起来施工简单、安全可靠，成本还低，自然在山区建造隧道时，更受欢迎。在未来还将开发出什么样的挖掘隧道的办法我们还未不可知，不过现在看来，盾构法确实是非常可靠的，为基建人员点赞。