TBM机型比较

1.开敞式TBM适用范围开敞式TBM适用于岩石整体较完整,有较好的自稳性,因此开敞式TBM只需要有顶护盾就可以进行安全施工,如遇有局部不稳定的围岩,由TBM所附带的辅助设备,可打锚杆、挂网、喷混凝土、安装钢拱架等方法加固,以保持洞壁稳定;当遇到局部地段特软围岩及破碎带,则TBM可由所附带的超前钻及注浆设备,预先固结前方上部周边一圈岩石,待围岩强度达到自稳后,再进行安全掘进;掘进过程可直接观测到洞壁岩性变化,便于地质图描绘。永久性的衬砌待全线贯通后集中进行。2.双护盾TBM适用范围双护盾TBM是20世纪70年代在开敞式TBM、单护盾TBM及盾构机的基础上发展起来的,主要适应于通过复杂岩层,人员及设备在护盾的保护下进行工作,安全性比开敞式TBM好。当岩石软硬兼有,又有断层及破碎带,此时双护盾TBM能充分发挥其优势。遇软岩时,软岩又不能承受支撑板的压应力,则可由盾尾副推进液压缸支撑在已拼装的预制衬砌管片上以推进刀盘破岩前进;遇硬岩时,则靠支撑板撑紧洞壁,由主推进液压缸推进刀盘破岩前进。预制钢筋混凝土衬砌管片在盾尾的保护下,由管片拼装机进行拼装,实现边掘进边衬砌,隧洞贯通衬砌也完成。3.单护盾TBM适用范围当隧道以软弱围岩为主,抗压强度较低时,适用于护盾式,但如果采用双护盾,护盾盾体相对于单护盾长,而且大多数情况下都采用单模工作,无法发挥双护盾的作业优势。单护盾盾体短,更能快速通过挤压收敛地层段;从经济角度看单护盾比双护盾便宜,可以节约施工成本。所以这种地质情况,宜采用单护盾TBM。4.TBM三种机型比较①开敞式掘进机主要适用于岩石整体较完整,有较好自稳性的中硬岩地层(50~350MPa)。当采取有效支护手段后,也可适用于软岩隧道。②双护盾式掘进机具有两种掘进模式,能有效地切削单轴抗压强度5~250MPa的岩石(30~120MPa最为理想)。③单护盾式掘进机适用于软岩(岩石单轴抗压强度小于50MPa)隧道的掘进。TBM三种机型对比表对比项目开敞式TBM双护盾TBM单护盾TBM掘进性能可根据不同地质,采用不同的掘进参数,随时调整可根据不同地质,采用不同的掘进参数,随时调整可根据不同地质,采用不同的掘进参数,随时调整支护速度地质好时只需进行锚网喷,支护工作量小,速度快。地质差时需要超前加固,支护工作量大,速度慢采用管片支护,支护速度快采用管片支护,支护速度快地质适应性硬岩掘进的适应性好,软弱围岩需对地层超前加固。较适合II、Ⅲ级围岩为主的隧道硬岩掘进的适应性同开敞式,软弱围岩采用单护盾模式掘进,比开敞式有更好的适应性。较适合Ⅲ、Ⅳ级围岩主要针对软弱围岩为主的隧道主要针对软弱围岩为主的隧道安全性设备与人员暴露在围处于护盾保护下,安安全性高岩下,需加强防护全性好掘进速度受地质条件影响大受地质条件影响比开敞式小受地质条件影响比开敞式小衬砌方式根据情况可进行二次混凝土衬砌采用管片衬砌,岩层好时不用管片衬砌,节约成本采用管片衬砌施工地质描述掘进过程可直接观测到洞壁岩性变化,便于地质图描绘。地质勘测资料不详细时,施工风险较小不能系统地进行施工地质描述,也难以进行收敛变形量测。地质勘测资料不详细时,施工风险较大不能系统地进行施工地质描述,也难以进行收敛变形量测。地质勘测资料不详细时,施工风险较大开挖洞径(m)1.5-15(优选3-9)1.6-12（优选3.5-9）岩石单轴抗压强度(Mpa)40-30010-300围岩稳定性较好，岩石等级Ⅰ-Ⅲ较好、较差都有岩石等级Ⅱ-Ⅴ断层数量及宽度断层少，宽度小于1m断层多，宽度大于1m埋深及地应力深浅均可；大小均可深浅均可；小为好，过大盾壳易被箍筋地下水活动①多数洞段干燥或轻微潮湿；②局部洞段有渗、滴水或线状涌水。①洞段干燥或轻微潮湿；②洞段有渗、滴水或线状涌水；③局部洞段有较大涌水并引起围岩失稳、坍塌洞壁地质图描绘能不能支护与衬砌①临时支护：锚杆、钢丝网、喷砼、圈梁、超前钻及灌浆等支护方式；②喷浆或喷砼：围岩良好时采用；③永久性的衬砌：待全线贯通后集中进行现浇钢筋砼衬砌。边掘进边衬砌交替进行TBM价格（估算）①国外TBM每直径米约100万美元；②整机国内组装，结构件国内生产,TBM价格可降低20-30%①国外TBM每直径(1.1-1.2)×100万美元；②整机国内组装，结构件国内生产,TBM价格可降低25-35%。