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全断面岩石掘进机（TBM）施工概预算定额一、全断面岩石掘进机（TBM）施工简介TBM掘进机是由几十个独立的子系统有机的连接成一个完整的大系统。
是集机械、电子、液压、传感、信息技术于一体，综合了钢结构、机械传动、起重、运输、液压、润滑、气动、水流、通风防尘、减震降温、控制噪音、电气拖动、程控、监控、遥控、超探支护、机械手、激光导向等多学科的技术。
技术复杂、结构庞大，集开挖、支护、出渣、通风、排水于一身，是工厂化的隧道生产线。
TBM选型主要从工程地质与水文地质条件、隧洞设计、工程特征等三方面考虑。
目前，TBM主要分为以下三种类型，并分别适应于不同的地质。
1 敞开式TBM：常用于硬岩，在敞开式TBM上，配置了钢拱架安装器和喷锚等辅助设备，以适应地质的变化。
2 双护盾TBM：适用于各种地质，既能适应软岩，也能适应硬岩或软硬岩交互地层。
3 单护盾TBM：常用于劣质地层。
一般情况下，在良好地质中则使用敞开式TBM；双护盾TBM常用于复杂地层的长隧道开挖，对各种不良地质和岩石强度变化有较好适应性。
当在严重破碎或软弱地层中掘进时，双护盾TBM便作为单护盾TBM使用；单护盾TBM由于掘进速度慢，目前很少使用。
下面从几个方面进行全断面掘进机施工介绍。
（一）全断面双护盾掘进机1、双护盾TBM的构造双护盾TBM由主机和后配套设备两部分组成，全长一般150～250m，主机十几米长。
（1）主机主机由三部分组成：前盾：包括主轴承支撑的刀头及刀头驱动系统（电机、离合变速器、主齿轮）。
伸缩盾：位于前护盾和后护盾之间的钢结构就是所谓的伸缩盾，分别通过液压连件与前后护盾连接。
后盾：是一个带有抓紧装置的护盾，前盾和后盾分别通过液压连件连接。
（2）后配套设备后配套设备由一系列轨道工作台组成的台车，包括以下主要装置：掘进机及辅助设备的液压和电动装置；变压器及电缆；输送石渣的皮带机；机械传动装置；起吊设备，装卸轨道；管片安装系统；消尘器装置；供风系统；排气设备；高压电缆盘；压缩空气和压水带盘；豆砾石灌注系统；水泥灌浆系统。
煤矿巷道工程全断面岩石掘进机(TBM)施工计价标准一、前言煤矿是我国的重要能源基地，而巷道工程作为煤矿的主要交通通道，其施工质量和效率对煤矿生产具有重要影响。
在巷道工程的施工过程中，全断面岩石掘进机(TBM)是一种高效、环保、安全的施工设备，被广泛应用于煤矿巷道的掘进施工中。
制定科学合理的TBM施工计价标准对于推动煤矿巷道工程建设具有重要意义。
二、TBM施工计价标准的制定背景1. TBM施工计价标准的重要性TBM施工计价标准是指根据巷道工程中TBM施工的实际情况和成本构成，制定出一套科学合理的计价标准，以指导相关单位合理制定工程造价和费用结算，保障工程施工及收支公平合理。
2. 目前TBM施工计价标准存在的问题当前，我国煤矿巷道工程TBM施工计价标准尚未完善，存在着标准制定不科学、不合理、不适应实际需求等问题，导致TBM施工的工程造价难以准确测算，给工程管理和财务结算带来困难。
三、TBM施工计价标准的制定原则1. 合理性原则TBM施工计价标准应基于实际情况，兼顾施工效率、质量和成本构成，尊重市场规律，确保施工企业有合理的利润空间。
2. 透明公正原则TBM施工计价标准的制定应公开透明，符合法律法规，确保各方利益得到公平保障，避免出现不正当竞争和恶意压低施工价格的现象。
3. 稳定性原则TBM施工计价标准应具有一定的稳定性和长期适用性，能够适应工程建设的不同阶段和不同规模，保障工程的持续、稳定发展。
四、TBM施工计价标准的制定方法1. 了解TBM施工的特点制定TBM施工计价标准的第一步是充分了解TBM施工的特点，包括掘进速度、推进距离、岩石质量、设备功率等因素，以便为计价标准的制定提供基础数据。
2. 研究TBM施工的成本构成需要深入研究TBM施工的成本构成，包括设备投资成本、能耗成本、人工成本、材料成本、维护成本等，以便为计价标准的制定提供依据。
3. 参考国际经验和行业规范可以参考国际经验和行业规范，了解国外类似工程的计价标准制定方法和经验，结合国内实际情况，吸取借鉴，形成科学合理的TBM施工计价标准。
全断面岩巷掘进机（TBM）司机操作规程（一）一般要求司机必须经过培训，熟知TBM集中控制系统、导向系统、视频监控系统、故障诊断预警及执行系统的“结构、性能、基本原理“，做到“会操作、会维护、会保养、会处理一般性故障”，并经考试合格并取得合格证后方可上岗操作。
（一）操作前的检查1.确保机器启动前刀盘，皮带机和其他所有运转部件周围没有人员。
与维护人员一起确认机器启动前所有部件和系统都处于非维修状态。
2.检查延伸水管、电缆、光缆、风管等连接正常；3.检查供电是否正常；4.检查循环水是否正常；5.检查皮带输送机、皮带是否正常；6.检查空压机运行是否正常；7.检查液压系统是否正常；8.检查齿轮油系统是否正常；9.检查油脂系统是否正常；10.检查水系统是否正常；11.检查撑紧系统是否正常；12.检查拖车轨道是否正常；13.检查出磴系统是否已准备就绪；14.检查全断面掘进机操作面版状态：15.检查刀盘系统是否正常；16.检查护盾系统是否正常；17.检查推进支撑系统是否正常；18.检查拖拉系统是否正常；19.检查导向系统是否工作正常；20.检查集控室上位机各系统监测数据是否正常，是否具备开机条件；21.若以上检查存在问题，首先处理或解决问题，然后再准备开机。
（三）开机和停机1.开机掘进1.l控制室，把刀盘联锁钥匙旋至远程位置，本地指示灯亮。
1.2检查水系统、润滑系统、液压系统、空气系统运行是否正常。
3旋转刀盘、推进、皮带机电位计为零。
1.4按下灯测试按钮IOS左右，提醒整机上施工人员TBM即将启动。
1.5确认撑靴已经伸出到位，撑紧压力达到预定值，若没有，按下述步骤操作。
按下撑靴伸出按钮，伸出按钮指示灯快速闪亮，直到撑紧到位指示灯由快速闪烁变为慢速闪烁，直到撑紧到位指示灯由慢速闪烁变为常亮，松开撑靴伸出按钮，此时撑靴撑紧到位。
1.6根据工况及需求决定是否伸出稳定器油缸。
1.7按下一键起停按钮设备按照顺序逐级启动。
隧道全断面岩石掘进机（TBM）法施工安全技术与风险控制一、风险分析（1）在吊装作业前，钢丝绳死弯、吊钩连接松动以及限位器发生失灵状况且未及时检测维修，可能造成吊装作业中钢丝绳断裂、吊钩脱落等后果，从而造成起重伤害。
（2）机械设备运行和维护中，作业人员若防护不当，可能导致作业人员被运行中的机械绞、碰、切、割、戳，从而造成机械伤害；或在维护中被工具击伤造成机械伤害。
（3）通过软弱围岩、岩爆、小岩溶、膨胀岩、高瓦斯等特殊地段时，若施工指挥人员指挥不当、施工方案不完善或者工作人员操作不当，遇软弱围岩、膨胀岩等，可能发生围岩坍塌、透水、冒顶片帮等事故；遇高瓦斯等特殊地段，可能发生中毒和窒息、瓦斯爆炸等事故。
（4）施工过程中，机械的刀具、刀盘、主轴承等重要部件失效失灵，可能因刀具、刀盘碎裂而飞出伤人，主轴承断裂而造成机械伤害。
（5）施工运输指挥不当，信号和制动失灵，货车汽车超速、超载及机械故障等，可能会导致货车侧翻、机械损伤甚至导致车祸发生，造成车辆伤害。
（6）未配备消防器材或消防器材失效，可能导致在意外火情发生时无法及时处理，从而酿成火灾、人体被灼烫等事故。
（7）TBM作业人员未经过专业培训、考核合格并取得相应操作证后就上岗，因不具备专业技术可能导致掘进机在工作过程中出现操作失误，引起不必要的机械伤害。
（8）遇到软弱围岩地段时，未专门制定施工方案或施工方案未经专家审核合格就开始施工掘进，可能因施工方案的不足而导致施工过程中出现围岩压力不足而使隧道坍塌。
（9）TBM掘进时，针对不同地段的不同地质条件选择的掘进参数或掘进模式不合理，可能导致在掘进过程中机械运转不良，从而出现故障，或者掘进后隧道质量不能满足设计预期。
（10）TBM及后配套设备的保养和检修工作在机器停止操作前就进行的，可能导致检修工作人员在检修作业中被机械绞、碾、碰、割、戳、切伤或致死，造成机械伤害。
（11）隧道在贯通过程中，洞内外若联络不畅，可能导致在隧道贯通前后因无法互相获知准确位置消息与指挥信息而在贯通瞬间造成机械碰撞、围岩崩塌等事故，可能对工作人员造成机械伤害。
全断面硬岩掘进机第1节全断面硬岩掘进机概述1.1 全断面硬岩掘进机的定义和研究现状全断面硬岩掘进机（Full Face Rock Tunnel Boring Machine，以下简称TBM），TBM是集机械、电子、液压、激光、控制等技术于一体的高度机械化和自动化的大型隧道开挖衬砌成套设备，是一种由电动机（或电动机——液压马达）驱动刀盘旋转、液压缸推进，使刀盘在一定推力作用下贴紧岩石壁面，通过安装在刀盘上的刀具破碎岩石，使隧道断面一次成型的大型工程机械。
TBM施工具有自动化程度高、施工速度快、节约人力、安全经济、一次成型，不受外界气候影响，开挖时可以控制地面沉陷，减少对地面建筑物得影响，水下地下施工不影响水中地面交通等优点，是目前岩石隧道掘进最有发展潜力的机械设备。
如下图所示。
生产TBM最早的厂家是美国的罗宾斯（Robbins）公司。
罗宾斯公司于1951年由James Robbins创建，1952年James Robbins研制出世界第一套全断面掘进机而闻名于世界。
1956年，罗宾斯发明了硬岩掘进机用的盘形滚刀，使硬岩掘进机的研制实现了真正意义上的成功。
罗宾斯初期产品结构简单、作业快速灵活，经过50年得发展，罗宾斯公司已经成功研制出了应用于地质条件较好的中硬岩全断面岩石掘进机、硬岩全断面岩石掘进机和软岩全断面掘进机，适用于复杂地质条件的单护盾全断面岩石掘进机、双护盾全断面岩石掘进机和高性能能硬岩全断面岩石掘进机等。
另外还有美国的佳伐公司（Jarva Inc.）、德国的德马克公司（Mannesmann Demag AG）和维尔特（Wirth Maschinen-und BohrgeraetefabrikGmbH），四家公司是20世纪70~80年代的世界四大硬岩掘进机制造商。
现阶段生产TBM的较著名厂商有美国的罗宾斯公司（Robbins）、德国的维尔特（Wirth）和海瑞克公司（Herrenkneeht）等。
TBM类型及工作原理介绍TBM是一种集掘进、出碴、导向、支护和通风防尘等多功能为一体的大型高效隧道施工机械。
TBM的分类网络图详见图1。
以下就敞开式掘进机与护盾式掘进机进行详细比较分析。
1、敞开式掘进机（1）敞开式掘进介绍敞开式TBM主要适应于硬岩，能利用自身支撑机构撑紧洞壁以承受向前推进的反作用力及反扭矩的全断面岩石掘进机。
在施工对应较完整、有一定自稳性的围岩时，能充分发挥出优势，特别是在硬岩、中硬岩掘进中，强大的支撑系统为掘进机主机根据岩性不同可选择配置临时支护设备如钢架安装器、锚杆钻机、钢筋网安装机、超前钻、管棚钻机、喷混凝土机及注浆机等。
图3 敞开式掘进机图如遇有局部破碎带及松软夹层岩石，则掘进机可由所附带的超前钻及注浆设备，预先固结周边岩石，然后再开挖。
敞开式掘进机适合洞径在φ2～9m之间，最优选择φ3～8m。
（2）敞开式全面断面岩石掘进机工作原理1）盘形滚刀破岩机理在推力作用下，安装在刀盘上的盘形滚刀紧压岩面，随着刀盘的旋转，盘形滚刀绕刀盘中心轴公转的同时绕自身轴线自转，在刀盘强大的推力、扭矩作用下，图4 刀具破岩原理示意图2）掘进机工作原理掘进机工作原理见图5。
掘进机支撑板撑紧洞壁以承受刀盘掘进时传来的反作用、反扭矩；刀盘旋转，推进液压缸推压刀盘，一组盘形滚刀切入岩石，在岩面上作同心圆轨迹滚动破岩，岩碴靠自重掉入洞底，由铲斗铲起，岩碴靠岩碴自重经溜槽落入皮带机出碴，这样连续掘进成洞。
图5 掘进机（Jarva27）结构示意图1－盘形滚刀；2－刀盘；3－扩刀孔；4－出碴皮带机；5－超前钻机；6－电动机；7－行星齿轮减速器；8－末级传动；9－推进液压缸；10－后下支承；12－操纵室；13－外机架；14－内机架；15－锚杆钻机；16－铲斗3）掘进机工作循环支撑式掘进机的工作循环，如图6。
①掘进行程图支撑板撑紧洞壁→前、后下支撑回缩→刀盘旋转→推进油缸推进刀盘。
②换步行程前、后下支撑落地→刀盘停止旋转→支撑板回缩→推进油缸拉回支撑及外机架。
全断面岩石掘进机一、全断面掘进机简介全断面岩石隧道掘进机，简称隧道掘进机（Tunnel Boring Machine，缩写为TBM），是一种用于圆形断面隧道、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。
TBM具有驱动动力大、能在全断面上连续破岩、生产能力大、效率高、操作自动化程度高等特点，具有快速、一次性成洞、衬砌量少等优点。
1）掘进机的发展与应用全断面岩石隧道掘进机在国外的研究较早，我国始于20世纪60年代。
1966年我国生产出第一台φ3.4 m的掘进机；70年代试制出SJ55、SJ58、SJ64、EJ30等掘进机；80年代进入实用性阶段，研制出SJ58A、EJ50等多种机型，应用于河北引滦水利工程、青岛引黄水利工程、山西古交煤矿工程等，并开始从国外引进二手掘进机用于国内施工；到90年代，随着我国大型水利、交通隧道工程的出现，开始从欧美引进大型的先进掘进机和管理方法，如秦岭Ⅰ线铁路隧道，全长18.46 km，首次采用世界先进的Wirth TB880E型（德国产）敞开式硬岩掘进机，掘进直径8.8m，取得单头月进528 m的好成绩。
全断面岩石隧道掘进机利用圆形的刀盘破碎岩石，故又称刀盘式掘进机。
刀盘的直径多为3～10 m，其中，3～5 m的较适用于小型水利水电隧道工程和矿山巷道工程，5 m以上适应于大型的隧道工程。
国外生产的岩石掘进机直径较大，目前最大可达13.9 m。
全断面岩石隧道掘进机的基本功能是掘进、出渣、导向和支护，并配置有完成这些功能的机构。
除此之外还配备有后配套系统，如运渣运料、支护、供电、供水、排水、通风等系统设备，故总长度较大，一般为150～300 m。
2）掘进机的类型与结构全断面掘进机按掘进的方式分全断面一次掘进式（又称为一次成洞）和分次扩孔掘进式（又称为两次成洞）；按掘进机是否带有护壳分为敞开式和护盾式。
二、全断面岩石掘进机（TBM）施工概预算定额根据水利工程系列定额特点，本定额也按工程性质来划分不同节，如TBM掘进、出渣、预制钢筋混凝土管片、管片止水、豆砾石回填及灌浆、钢拱架安装、钢筋网制作及安装、锚固剂锚杆、喷混凝土、TBM安装调试及拆除等。
以下是定额的框架结构介绍。
敞开式TBM掘进定额框架结构：同双护盾类似，但没有管片及豆砾石回填相关内容，而增加钢拱架安装、喷混凝土、钢筋网制作及安装、锚固剂锚杆等子目。
2、定额内容介绍下面具体介绍《水利工程概算补充定额（掘进机施工隧洞工程）》（水总[2007]118号）全断面岩石掘进机（TBM）施工概预算定额。
A、章说明（全断面岩石掘进机（TBM）施工部分）一、本章定额包括全断面岩石掘进机（以下简称TBM）施工、盾构施工和其他三大部分定额共26节。
其中TBM施工定额包括TBM安装调试及拆除、敞开式及双护盾TBM掘进、管片安装、豆砾石回填及灌浆、钢拱架安装、喷混凝土、钢筋网制作及安装、锚固剂锚杆、石渣运输、管片及灌浆材料运输、洞内混凝土运输等；其他定额包括钢筋混凝土管片预制、管片止水、管片嵌缝等。
二、本章定额适用于采用全断面掘进机施工的水利工程隧洞（平洞）工程。
三、本章定额的计量单位：开挖及出渣定额按自然方体积为计量单位，预制混凝土管片、灌浆等均按建筑物的成品实体方为计量单位。
四、工程量计算规则1. 开挖及出渣工程量按设计开挖断面面积乘洞长的几何体积计算。
2. 豆砾石回填及灌浆、豆砾石及灌浆材料运输工程量按设计开挖断面与管片外径之间所形成的几何体积计算。
五、定额使用说明1. 按隧洞开挖直径选用定额时，以整米数计算。
2. 定额中岩石单轴抗压强度均指饱和单轴抗压强度。
3. TBM和盾构掘进定额综合考虑了试掘进和正常掘进的工效，并且已含维修保养班组的工料机消耗，使用时不再增补和调整。
4. 以洞长划分子目的出渣定额已包含洞口至洞外卸渣点间的运输。
5. 管片运输定额包括洞外组车场至掘进机工作面间的管片运输。
