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                      【隧道逃生管道施工技術】隧道掘進機(TBM)施工技

                      Source:洛陽國潤新材料科技股份Author:admin Addtime: Click:
                      隧道掘進機(TBM)施工技術
                          巖石隧道掘進機(Tunnel Boring Machine)簡稱TBM。是利用巖石隧道掘進機在巖石地層中暗挖隧道的一種施工方法。通常是利用回轉刀盤又借助推進裝置的作用力從而使刀盤上的滾刀切割(或破碎)巖面,以達到破巖開挖隧道(洞)的目的。


                          掘進機構造:是由切削破碎裝置、行走推進裝置、出碴運輸裝置、驅動裝置、機器方位調整機構、機架和機尾,以及液壓、電氣、潤滑、除塵系統等組成。
                      TBM工法的基本構成:大體上分為以下開挖部、反力支撐部、推進部和排土部幾個部分。
                      一、開挖部
                      1、開挖機制
                          開挖巖層所使用的刀具,不是用于開挖軟弱土層的鋸齒形刀具,而是所謂的滾刀(回轉式刀具)。滾刀以一定的間距安設在刀盤上,掘進時,滾刀向巖層擠壓,把巖層壓碎,進行開挖。
                      2、滾刀
                          滾刀是由回轉的刀體和裝備有刀具的刀頭環構成。刀頭環具有能夠更換的結構。最新的刀頭環采用了算盤狀的刀圈,材質也改為鎳鉻鉬合金鋼系。
                      掘進性能與刀具的性能密切相關。在高速施工的條件下,開發長壽命,大型化的刀具是極為必要的。
                      3、刀盤構造
                          TBM與在軟土中掘進的盾構不同,是以圍巖的自穩為前提的。有各種各樣的構造。但其最主要的是刀盤和支撐靴。
                      二、反力支承靴部
                          TBM推進時所需的反力(推進力、刀盤轉矩)。為提供充分的反力和不損傷隧道壁面,應該加大其接觸面積,以減小接地壓力。通常,接地壓力取為3.0~5.0 MPa。如把上述支承靴稱為主支承靴,則還有所謂的以控制震動,控制方向等為目的的各種輔助支承靴。
                      1、盾構形TBM支承靴
                          在盾構型TBM中,設有提供推進反力的主支承靴(尾部)和掌子面支承靴(前部)。主支承靴一般是水平的在左右設置一對,但對大口徑的TBM,有時在周邊上要設置4~5個支撐靴。
                      2、敞開式TBM支承靴
                          有單支承靴方式和雙支承靴方式兩種。
                          單支承靴:是在主梁上左右設一對支承靴。該支撐靴對應推進時主梁的方位變化。
                          雙支承靴:是前后各有一對支承靴。前面的支承靴有4個(X形)、2個(I形)、3個(T形)的布置形式。
                          方向修正:不管支撐靴是何種方式,都應在設置支承靴前進行,但對于單支承靴方式,開挖過程中也能改變方向。而雙支承靴方式,在開挖進程中不能改變方向,受地質變化的影響小,直進性能好。
                      三、推進部
                          主要使用推進千斤頂,推進按下述動作反復進行。
                         (1)擴張支撐靴,固定機體在隧道壁上;
                         (2)回轉刀盤,開動千斤頂前進;
                         (3)推進一個行程后,縮回支撐靴,把支撐靴移置到前方,返回(1)的狀態。

                      四、排土方式
                      1、皮帶運輸機
                          使用較多、運量大,可實現高速化,有涌水時,排土困難。
                      2、噴射泵
                          液體進行輸送。由噴射泵開路,掌子面可以開放。有涌水時,該方法也極為有效。但排土效率低,只用于小口徑的TBM中。
                      3、螺旋式輸送機
                          用于密閉式盾構TBM,也可以在土壓式TBM中使用。
                          使用該方法掌子面自穩性高,在無涌水時,掌子面可開放。
                      4、泥土加壓方式液體輸送
                          使用在密閉式盾構TBM中。對掌子面的穩定效果很好。

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