岩石隧道掘进机施工(一)

5.2岩石隧道掘进机(TBM)施工5.2.1基本工作原理（一）基本原理（1）基本定义全断面岩石隧道掘进机：通常简称隧道掘进机（TunnelBoringMachine，缩写为TBM），是一种用于圆形断面隧（巷）道、采用滚压式切削盘在全断面范围内破碎岩石，集破岩、装岩、转载、支护于一体的大型综合掘进机械，现已成为国外较长隧道开挖普遍采用的方法。利用圆形的刀盘破碎岩石，故又称刀盘式掘进机。刀盘的直径通常为3～10m，目前最大可达13.9m。基本功能有掘进、出渣、导向和支护，并配置有完成这些功能的机构。还配备有如运渣运料、支护、供电、供水、排水、通风等后配套系统，总长度较大，一般为150～300m。(二）TBM工作过程--动画视频欣赏播放视频5.2.2类型与构造（一）类型(二)全断面掘进机的类型与构造（1）开敞式掘进机◆适合于硬岩隧道；◆顶推反力与刀盘扭矩力依靠围岩坚硬壁面提供；◆开敞式掘进机基本有两种型式：单撑靴式、双撑靴式。开敞式掘进机的基本构造组成：主要构造：刀盘；控制系统，支撑和推进系统；后部配套设备图文并茂介绍1）刀盘●刀座●吊耳●人工检查用脚踏点和把手●周边铲斗，可更换铲齿或铲碴板●带防护罩喷水孔●入孔通道●与刀盘回转轴承相连接的精加工部件及螺栓孔刀盘直径与滚刀数量间经验关系2）驱动系统◆刀盘驱动方式有两大类：电动和液压。◆电动又分单速电机、双速电机和调频电机。3）后配套设备◆液压系统◆供电系统◆运输系统◆通风系统3094107856102013111412705040608010090图10-6刀盘直径与滚刀数量关系曲线图刀盘直径（m）滚刀数量（个）◆降温、防尘、供水及安全系统◆隧道支护设备系统◆其它辅助设施给出TBM组装的场景图照片（2）护盾式掘进机的类型与构造◆适合于软岩隧道；◆顶推反力利用尾部安装的衬砌管片。1)单护盾TBM——常用于劣质地层。2)双护盾TBM——适用于各种地质，既适应软岩，也适应硬岩或软硬岩交互地层◆对比：单护盾TBM推进时，要利用管片作为支撑，与双护盾TBM相比，掘进与安装管片两者不能同时进行，速度较慢。(三)臂式掘进机臂式掘进机又称为部分断面掘进机，是一种集切削岩石、自动行走、装载石碴等多种功能为一体的高效联合作业机械。可分为纵轴式和横轴式两种类型。典型臂式掘进机组成：1）切割部2）铲板部3）刮板运输机4）机架5）行走部6）后支撑7）液压系统EBZ230型臂式掘进机整机参数臂式掘进机的特点：◆可以适应任意形状断面；◆对地质条件的要求较低，适合软岩及中硬岩隧道的掘进；◆连续掘进，支护可实现平行作业◆基本投资费用少，约为全断面掘进机的15%左右。◆中短隧道施工更为适用。具有效率高、机动性强、对围岩扰动小、超挖量小、安全性高、适应性强以及费用相对较低等优点。