TBM施工方法(与“隧道”相关文档).ppt

TBM施工方法2024/11/22TBM发展简介2024/11/222024/11/222024/11/22 TBM破岩方式主要有：挤压式与切削式
挤压式
主要是通过水平推进油缸使刀盘上的滚刀强行压入岩体，并在刀盘旋转推进过程中联合挤压与剪切作用破碎岩体。
滚刀类型：圆盘型、楔齿形、球齿型
切削式
主要利用岩石抗弯、抗剪强度低(仅为抗压强度的5~10%)的特点，靠铣削(即剪切)与弯断破碎岩体。
在两种破岩方式总的破岩体积中，大部分并不是由刀具直接切割下来的，而是由后进刀具剪切破碎的，先形成破碎沟或切削槽是先决条件圆盘型滚刀破岩原理
圆盘型滚刀(图a)工作压力50~200kN，岩体表面在刀圈刀尖强集中力作用下破碎而被切人，并形成切入坑(见图b)。随着滚刀滚动，在岩面上形成一条条的破碎沟，破碎沟之间岩石AO1O2B受滚刀侧刃挤压力的作用而剪切破碎。当切入深度h较大时，剪裂面为O1O2(图c)。削刀破岩原理
削刀在挤压力Pv和切割力PH作用下，首先在刀尖处形成切碎区2，随着刀具的回转运动形成剪力破碎区3。削刀继续回转即在岩壁上留下环状切削槽，两槽之间的岩石在削刀侧向挤压力R的作用下而剪切破坏。2024/11/22一次性连续开挖长度不宜短于1km，也不宜长于10km，以3~8km最佳。
球齿型滚刀的破岩原理与楔齿型滚刀相同，适用于硬岩掘进。
二、工程地质条件(续)
8m的TBM，先后用于下列水电与煤矿井巷工程。
开敞式TBM：配置钢拱架安装器与喷锚等辅助设备。
刀盘停转，后支撑腿抵住仰拱承重
自动化、信息化程度高。
提高设备完好率，强调预防性维修。
TBM后续设备长100~200m，为正规地进行掘进也需先筑一段长200m左右的隧道。
TBM进场需经历运输、组装等过程。
TBM后续设备长100~200m，为正规地进行掘进也需先筑一段长200m左右的隧道。
根据其直径与型式、运输途径、组装基地状况等不同，需准备1~2个月。
削刀继续回转即在岩壁上留下环状切削槽，两槽之间的岩石在削刀侧向挤压力R的作用下而剪切破坏。 TBM施工法始于二十世纪三十年代，限于机械技术水平，其应用实例甚少。五六十年代随着机械工业与掘进机技术水平的不断提高发展较快。迄今为止，世界上采用TBM施工的隧道超过1000座，总长度超过4000km，以逐步成为长大隧道修建的主要施工方法之一。
国外典型应用——英吉利海峡隧道

隧道建成标志着TBM施工技术的最高水平，也是融合英、美、法、德等国TBM施工技术于一体的最高成就。新疆大阪输水隧道工程[全长30.
洞口平纵面条件、作业场地、大型临时工程等施工准备
国产机型月均进尺20~300m，累计总掘进长度12km。
STEP4:主支撑回位后伸出支撑鞋抵紧岩壁，后支撑提起，TBM定位找正，坡道上必要时先定坡度。
1818年英国布鲁诺(Brunel)受蛀虫钻孔启示，最早提出盾构雏形与施工方法。
一次性连续开挖长度不宜短于1km，也不宜长于10km，以3~8km最佳。
地质条件对TBM掘进效率影响很大。
选择合理掘进系数，定时检查、更换与调换刀具
TBM由破岩机构、推进机构、岩碴装运机构、导向调向机构及吸尘、通风装置等几部分组成。
然后由齿尖的楔入力继续引起剪切破坏，楔入深度为h。
分割重量约为35t，断面3.
主支撑鞋顶撑洞壁以支承和推进机身。
TBM后续设备长100~200m，为正规地进行掘进也需先筑一段长200m左右的隧道。
球齿型滚刀的破岩原理与楔齿型滚刀相同，适用于硬岩掘进。
TBM基本构造甘肃引大入秦水磨沟输水隧道[Φ5.54m；11649m；Robbins双护盾TBM；最高月进尺1300.8m/月]
辽宁大伙房引水工程[全长85.32km，3台Φ8.0m开敞式]
新疆大阪输水隧道工程[全长30.68km，德国海瑞克双护盾TBM]
青海引大济湟总干渠工程[德国Wirth双护盾TBM，Φ5.93m，全长19.94km]
西康铁路秦岭Ⅰ线隧道[掘进5.621km，Φ8.8m开敞式TBM]
西安南京铁路桃花铺1号隧道[掘进7.23km,机型同上]
西安南京铁路磨沟岭隧道[掘进6.11km,机型同上]
南疆铁路吐库二线中天山隧道[机型同上]
兰渝铁路西秦岭隧道[Φ10.23mRobbins开敞式TBM]
沈阳在建地铁九号线[中铁重工制造行健号]楔齿型与球齿型滚刀破岩原理
最初由楔齿尖端在滚刀转动情况下产生切向张力破坏岩石的表面，切人深度为λ。然后由齿尖的楔入力继续引起剪切破坏，楔入深度为h。由于各齿环的齿节是不同的，因此加大了楔齿的破岩效果。球齿型滚刀的破岩原理与楔齿型滚刀相同，适用于硬岩掘进。2024/11/22TBM基本构造
TBM由破岩机构、推进机构、岩碴装运机构、导向调向机构及吸尘、通风装置等几部分组成。