铁路隧道全断面敞开式掘进机法的设计体会2
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·隧道/地下工程·敞开式全断面隧道掘进机开挖软弱破碎围岩隧道的施工方法王在仁(中国铁道建筑总公司北京100855)摘要西安~南京铁路桃花铺l号隧道是继西康铁路秦岭特长隧道之后采用敞开式掘进机施工的又一座长大铁路隧道。
结合工程实践,总结了TBM进入软弱破碎围岩的判别方法、遇到的主要问题,提出了“超前探测,管棚注浆,调整参数,适速推进,减少扰动,防止坍塌”的施工原则,和“密排拱架,搭焊钢管,网板结合,及时喷锚,封闭塌腔,回填密实”的处理措施。
关键词铁路隧道软弱破碎围岩隧道掘进机在现代隧道施工中,TBM(全断面隧道掘进机)作为一种先进的施工设备,得到了越来越广泛的应用。
TBM法施工与钻爆法施工相比具有快速、优质、安全的显著特点。
桃花铺1号隧道采用TB880E型全断面隧道掘进机施工,该机属敞开式全断面掘进机,全长256m,总重约1750t,开挖直径8.8m,设计掘进速度1.O~3.5m/h。
该隧道地质复杂,受隧道进口F:区域性大断层及其次生小断层影响,隧道岩体破碎、节理发育,岩石层间结合力差,TBM掘进时经常发生围岩大范围松动、下沉、掉块、剥落、工作面坍塌、甚至TBM刀盘被卡滞的现象以及TBM换步时围岩沿光滑结构面严重滑塌等问题。
为解决这些问题,我们充分发挥TBM掘进速度快、出碴和支护设备作业能力强的优势,创造了连续17个月(直到隧道贯通),在软弱破碎围岩地质条件下平均月进尺355m的好成绩和最高月进尺552m的新纪录,提高了TBM对不良地质条件的适应性,拓展了敞开式掘进机的适用范围,实现了TBM在软弱围岩情况下的快速掘进。
1工程概况桃花铺l号隧道位于秦岭山脉东部低山区,为铁路单线隧道,是西安一南京铁路的重点控制工程之一,隧道全长7234m,洞身纵坡4.5%。
~11‰,隧道最大埋深358m。
隧道进口段IDKl94+170一收稿日期:2004一04—23;修回日期:2004一lO一11IDKl94+420约250m位于F2断层破碎带及其影响带内,其余大部分洞身的主要地层为石英片岩夹大理岩,节理特征为构造型,延伸长度在O.1~2m之间,问距在0.1—0.5m之间占多数,与片理相互作用致使岩体表部呈碎石状,Ⅳ~V类围岩为主,盯。
对全断面隧道掘进装备智能化的一些思考杨华勇;周星海;龚国芳【摘要】简要介绍人工智能技术的发展现状、智能工程装备的发展趋势以及全断面隧道掘进装备智能化的国家需求,指出掘进装备智能化将成为隧道工程领域的重大技术挑战和未来行业竞争热点;提出复杂环境下全断面隧道掘进装备智能化面临的科学挑战:1)复杂工况下掘进状态识别与地质环境感知,2)地质环境与装备掘进运行参数映射规律与匹配,3)多子系统掘进作业的智能规划与协同控制;分析掘进装备智能化的现有研究基础,指出环境与状态感知、施工参数自适应动态调控、多系统协调控制与多目标优化等理论与应用存在的不足;提出掘进状态感知、掘进参数工况自适应动态调控、掘进参数数据挖掘计算、掘进参数的智能优化和决策以及多系统协调智能化控制等包含全断面隧道掘进机设计、制造及运行等各个环节的智能化设想。
【期刊名称】《隧道建设(中英文)》【年(卷),期】2018(038)012【总页数】8页(P1919-1926)【关键词】全断面隧道掘进装备;人工智能;智能化;环境感知;自适应动态调控;多系统协调控制【作者】杨华勇;周星海;龚国芳【作者单位】[1]浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室,浙江杭州310027;[1]浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室,浙江杭州310027;[1]浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室,浙江杭州310027;【正文语种】中文【中图分类】U455.30 引言进入21世纪以来,人工智能技术进入了一个集成发展期,机器学习、人工神经网络与深度学习等理论的提出和迅猛发展,都加速了人工智能的现实应用[1];与此同时,物联网与大数据的发展掀起了产品智能化的新浪潮,推动了基于信息新环境和发展新目标的新一代人工智能。
新信息技术与产品的融合,给装备制造业也带来了深刻变革。
装备智能化被国外诸多国家规划列为国家战略发展方向,包括德国的“工业4.0”、美国的“国家制造创新网络计划”以及日本的“科学技术创新综合战略”等。
全断面隧道掘进机在矿井工程施工中的应用论文
全断面隧道掘进机是一种重要的矿山施工机械,在矿山施工中发挥着重要的作用。
随着矿井工程技术的不断发展,全断面隧道掘进机也在不断得到改进和开发,成为矿井工程施工的重要部分,其应用越来越广泛。
全断面隧道掘进机是一种采用全断面掘进技术的机械设备,能够实现更大范围、更深穿透的掘进效果。
这种机械的使用能够有效地增加工作效率,减少施工成本,提高施工质量,从而缩短了施工周期,节省了时间,为矿山工程施工带来了极大的便利。
此外,全断面隧道掘进机还可以用于满足矿山施工中的特殊要求,比如坚硬岩体割裂清理、钻掘大洞等专业施工操作。
在大型矿山工程中,这种机械可以快速设计、安装、调试,满足现有施工任务的施工要求,大大减少施工时间,而对施工结果的影响也较少。
随着矿山施工技术的不断发展,全断面隧道掘进机也在不断得到改进和开发,成为矿井工程施工的重要部分。
它的使用能够提高施工效率,节约资源,降低施工成本,提升施工质量,为矿山工程施工提供了坚实的基础,同时也给了矿井工程施工安全性增加了保证。
因此,全断面隧道掘进机在矿山施工中的应用不可忽视,它的使用可以有效地提高施工效率,节约资源,降低施工成本,提
升施工质量,提供安全的施工保证,从而使矿山施工项目更加高效,更可靠。
浅谈敞开式 TBM隧道初期支护施工技术摘要:随着国内水利、铁路隧道建设的不断发展,敞开式TBM的应用也越来越广泛,其特别适用于围岩完整性较好和自稳能力较强地层的开挖施工。
设置科学、合理的施工参数,确保优良的隧道初期支护的施工质量,保证TBM处于良好状态,是敞开式TBM快速、高效施工的重要条件。
关键词:敞开式TBM;掘进施工;初期支护前言北疆供水工程二期双三隧洞全长92.15km,开挖直径5.53m,采用TBM为主、钻爆法为辅进行施工。
隧洞出露地层主要为泥盆系和石炭系的凝灰质砂岩、凝灰岩和华力西晚期侵入的花岗岩地层(65.34km);侏罗系和白垩系的泥岩、砂岩地层(13.19km),施工揭露的围岩以Ⅱ、Ⅲ类为主。
隧洞沿线分布1条区域性断层破碎带和15条次级断层破碎带,最大断层破碎带宽150m,其余破碎带宽30~50m,以中-陡倾角为主,属压扭性断层。
隧址区为贫水地层且无河流和古河床分布,地下水主要为基岩裂隙水,在岩体较完整的洞段产生渗流或线状流水,-4、Cl-在区域性断裂带内和局部较大的次级断层带内易发生涌水。
地下水中SO2含量超标,对钢筋混凝土结构、钢筋和钢结构具有中-强腐蚀性[1-2]。
一、敞开式TBM隧道施工敞开式全断面隧道掘进机(TBM)由刀盘、主驱动、主梁、初期支护设备、后配套设施组成,是开挖、支护、出渣等施工工序并行连续作业的施工设备。
敞开式TBM适用于硬岩、坚硬岩及复合地层施工,在施工前,需充分掌握掘进段内水文地质资料、超前地质预报资料等;在施工中,需结合揭露地质情况及时调整掘进和支护参数指导TBM安全、高效施工,其中掘进参数主要包括刀盘推力、刀盘扭矩和贯入度等,如在Ⅱ类围岩中采用设计推力值(8100~10260kN)和较高扭矩(320~1410kN·m)、转速(6.3~7.0r/min),掘进速率一般;在Ⅲ类围岩中推力(4860~8500kN)和扭矩(420~900kN·m)均有余量且转速(5.2~6.5r/min)较低,但掘进速度较快。
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。
全断面隧道掘进机技术风险分析与施工措施【摘要】全断面隧道掘进机(TBM)是一种集机、电、液为一体的大型隧道掘进装备,本文针对TBM/盾构机的技术风险进行分析,并阐述在其施工中应采取的安全措施。
【关键词】隧道掘进机;安全管理;地下工程;隧道0.前言全断面隧道掘进机(Tunnel Boring Machine,TBM),是利用回转刀具开挖(同时破碎及掘进)隧道整个断面的机械。
按适用地层分类,欧美等国统称为TBM,在我国和日本一般把用于硬岩掘进的称为TBM,用于软土地层掘进的称为盾构机。
由于隧道掘进机具有施工速度快,噪声振动小,人员安全性高的优点,在各种隧道工程中得到日益广泛的应用,但由于其与传统隧道施工方法完全不同,因此对技术风险分析和安全管理提出了新的要求。
1.TBM的应用现状自1841年世界第一座用盾构法修建的英国泰晤士河水底隧道以来,迄今已有160余年历史。
在城市地铁工程中,适用于软土的盾构机有已得到较为广泛的应用,如北京地铁自2001年开始采用土压平衡盾构机修建了地铁5号线雍和宫一北新桥站区间试验工程,随后在上海、天津等软土地层的城市地铁建设中得到了充分推广。
但硬岩TBM应用较少,仅重庆地铁6号线使用了开敞式TBM。
经充分研究论证,青岛地铁2号线将使用针对青岛地质条件定制的改良型双护盾TBM掘进,这将是双护盾TBM在国内地铁行业的首次应用。
2.TBM技术风险分析与其他工程项目相比,隧道工程由于具有隐蔽性、复杂性和不确定性等突出的特点,工程风险高。
无论是设计、施工、决策都会遇到很多困难和障碍。
尤其是在城市繁华地段或周围环境、建筑物,管线等复杂的地带,如果在设汁、施工中考虑不周,就会造成不必要的重大的损失和负面影响。
因此,必需对其技术风险进行系统全面的分析,采取针对性措施,以达到安全、经济、高效的建设目标。
2.1地质预测预报准确性风险及措施2.1.1风险分析由于地质勘探的局限性,在设备掘进过程中遇到未预测到的不良地质和地下障碍物的风险较大。
某隧道施工方法之掘进机法随着城市建设的不断发展,隧道工程作为交通和城市基础设施建设的重要部分,得到了越来越多的关注。
在隧道施工中,掘进机法是一种常见且高效的施工方法。
本文将介绍某隧道施工方法之掘进机法,探讨其原理、工艺及优缺点。
一、原理掘进机法是一种利用掘进机进行隧道开挖的施工方法。
掘进机是一种专门用于隧道施工的重型机械设备,通过推进系统、掘进头和支护设备等部件组成。
掘进机通过推进系统将自身推进到需要开挖的位置,然后通过掘进头进行土壤的开挖和移除。
同时,掘进机还可设置支护设备,以保证隧道的稳定和安全。
二、工艺1. 准备工作:在进行掘进机法施工之前,需要进行充分的准备工作。
包括地质勘察、设计方案的制定、材料的准备等。
2. 设计掘进机工作面:根据隧道的设计要求和地质条件,确定掘进机的工作面。
工作面包括导向线、导向尺和基准尺等控制要素的设置。
3. 推进掘进机到工作面:将掘进机通过推进系统推进到工作面。
在推进的过程中,需要根据导向线和导向尺进行精确定位,以确保掘进机准确到达工作面。
4. 进行土壤掘进:掘进机到达工作面后,启动掘进头进行土壤掘进。
掘进机的掘进头根据需要可选用不同的刀盘,以适应不同的地质条件。
5. 同步进行支护工作:在掘进机进行土壤掘进的同时,需要进行同步的支护工作。
支护设备可通过液压系统或其他方式进行安装和调整,以保证隧道的稳定和安全。
6. 移除土壤和废料:掘进机通过输送带或其他方式将土壤和废料从掘进面运出,并进行必要的处理和处理。
7. 推进掘进机继续开挖:在完成一段隧道的掘进之后,继续推进掘进机,开挖下一段隧道。
三、优缺点掘进机法作为一种隧道施工方法,具有以下优点:1. 高效快速:掘进机法采用机械化作业,能够高效快速地进行隧道开挖,节约了人力和时间成本。
2. 精确控制:掘进机通过导向线和导向尺等控制要素,可以实现对掘进机位置的精确控制,从而确保隧道施工的准确性和质量。
3. 安全稳定:掘进机在开挖的同时可以进行土壤支护,保证了隧道的安全和稳定性。
长距离大坡度隧洞开敞式掘进机(TBM)全断面施工工法长距离大坡度隧洞开敞式掘进机(TBM)全断面施工工法一、前言长距离大坡度隧洞开敞式掘进机(TBM)全断面施工工法是一种用于隧洞开挖的高效、安全、环保的施工方法。
随着城市地铁、道路交通等基础设施的快速发展,对于高质量和高速度的隧道开挖需求也越来越大。
该工法旨在满足这一需求,并在实际工程中得到了广泛应用与验证。
二、工法特点1. 高效快速:该工法采用机械化施工,能够保证高速度的开挖和进度的快速推进,大大缩短了施工周期。
2. 施工质量高:TBM开挖过程可以减少地下水位的变化,能够保证隧洞面的平整度和垂直度,降低地层变形和稳定隧洞结构。
3. 安全环保:TBM开挖过程中,不会产生过多的噪音和颗粒物,可以有效减少对周边环境的影响,并保障人员的安全。
三、适应范围该工法适用于长距离大坡度隧洞的开挖,如地铁隧道、高速公路隧道等。
尤其适用于地质条件较好,岩石坚硬的地区。
四、工艺原理该工法依靠TBM设备进行施工,机身长度可根据实际需要进行选择。
在施工过程中,TBM以连续的方式进行掘进,通过钢拱架来支撑已开挖的地层,并采用钻爆法将岩石破碎。
采用全断面开挖方式可以保持隧道的整体稳定,降低地下水位的变化。
五、施工工艺1. 施工前准备:包括场地平整、道路清理和设备调试等。
2. 施工洞口控制:通过设置合理的洞口尺寸和控制洞口进水来保证施工的顺利进行。
3. TBM设备配置:根据隧洞的实际情况,选择合适的TBM设备,并对设备进行调试和检测。
4. 施工开挖:TBM进行连续开挖,同时进行岩石破碎和排土,通过传输带将土方运出隧道。
5. 支护加固:在TBM掘进的同时,设置临时支护结构来保证隧洞的稳定性和安全性。
6. 排水处理:根据地下水位情况,采取合适的排水措施来保证隧道的干燥。
7. 清洁维护:定期对TBM设备进行清洁和维护保养,确保设备正常运行。
六、劳动组织在施工中需要建立合理的劳动组织,包括工地管理、人员调配和队伍培训等。
铁路隧道机械化全断面设计施工指南随着经济的快速发展,铁路交通在我国的地位越来越重要。
铁路隧道作为铁路交通中不可或缺的一部分,其建设质量和施工效率的提高对于铁路交通的运行和发展至关重要。
机械化全断面隧道施工技术的不断发展,大大提高了铁路隧道的建设质量和施工效率。
本文旨在介绍铁路隧道机械化全断面设计施工指南,以期为铁路隧道的建设提供参考。
一、机械化全断面施工技术机械化全断面施工技术是一种新型的隧道施工技术,主要是利用现代机械化设备和技术,将隧道整个断面一次性开挖出来,大大提高了施工效率和质量。
机械化全断面施工技术主要包括以下几个方面:1、机械化掘进技术:采用隧道掘进机、盾构机等机械化设备进行隧道掘进作业,减少人工作业,提高施工效率。
2、机械化支护技术:采用喷射混凝土、钢筋网片、锚杆等机械化支护设备进行隧道支护作业,提高支护质量和施工效率。
3、机械化排水技术:采用隧道排水泵、管道等机械化设备进行隧道排水作业,减少人工作业,提高施工效率。
4、机械化通风技术:采用隧道通风设备进行隧道通风作业,提高通风质量和施工效率。
二、机械化全断面设计施工指南1、隧道地质勘察隧道地质勘察是机械化全断面隧道施工的前提和基础,必须进行详细、全面的地质勘察,确定隧道的地质条件和施工难度,为隧道的设计和施工提供可靠的数据支持。
2、隧道设计机械化全断面隧道设计应根据地质条件和施工难度,合理选用隧道断面形式和支护方式,保证隧道的施工质量和安全性。
同时,应合理选用机械化设备和技术,提高施工效率和质量。
3、隧道施工机械化全断面隧道施工应遵循以下原则:(1)合理选用机械化设备和技术,提高施工效率和质量。
(2)严格控制施工质量和进度,保证隧道的施工质量和安全性。
(3)加强施工现场管理,确保施工安全和环境保护。
(4)及时处理施工中的问题和难点,确保施工进度和质量。
4、隧道验收机械化全断面隧道验收应根据隧道设计和施工要求,对隧道的质量和安全进行全面检查和评估,确保隧道的合格验收。
长距离大坡度隧洞开敞式掘进机(TBM)全断面施工工法长距离大坡度隧洞开敞式掘进机(TBM)全断面施工工法一、前言隧洞工程在现代交通、水利、能源等基础设施建设中占据重要地位。
长距离大坡度隧洞的施工面临着诸多挑战,如地质复杂、工期紧张等。
为了满足这些挑战,长距离大坡度隧洞开敞式掘进机(TBM)全断面施工工法应运而生。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施以及经济技术分析。
二、工法特点长距离大坡度隧洞开敞式掘进机(TBM)全断面施工工法具有以下特点:1、高效快速:TBM采用现代化设备和自动化技术,能够实现连续掘进、支护和后续施工工序,施工效率高,工期可缩短。
2、安全可靠:TBM作业面封闭,能够有效控制尘埃、噪音和恶劣环境对施工人员的影响,提供安全保障。
3、质量可控:TBM采用先进的定位和导向系统,能够准确控制隧道的偏差和纵横断面的尺寸,保证施工质量。
4、环保节能:TBM施工过程中产生的废弃物、尘埃等污染物能够得到有效管理,节约能源。
5、适应性强:TBM可以适应各种地质条件和施工要求,可用于挖掘各种断面形状的长距离大坡度隧洞。
三、适应范围长距离大坡度隧洞开敞式掘进机(TBM)全断面施工工法适用于以下场景:1、交通隧道:如公路、铁路、地铁等。
2、水利隧洞:如水库溢洪道、输水隧洞等。
3、电力隧道:如输电隧道、升压站隧洞等。
4、资源开发隧道:如矿山开采、石油、天然气等。
5、城市地下综合管廊。
四、工艺原理长距离大坡度隧洞开敞式掘进机(TBM)全断面施工工法的工艺原理主要包括施工工法与实际工程之间的联系和采取的技术措施:1、地质调查和分析:通过地质调查了解隧洞工程的地质条件,包括地层分布、岩石性质、巷道构造等,为施工工艺的确定提供基础。
2、设备选型:根据隧洞工程的长度、倾角、断面形状等特点,选择合适的TBM型号和配套设备。
3、开始施工:首先进行掘进端的开挖和初期支护,然后启动TBM掘进,控制进尺和隧道纵横断面的尺寸。
寻根溯Array源超过90%的伟大历程。
本刊“寻根溯源”栏目邀请董必钦老人撰文回忆我国盾构机装备自主化发展的历程与经验。
以此激励科技工作者继续发扬“热爱祖国,无私奉献,自力更生,艰苦奋斗,大力协同,勇于攀登”的“两弹一星”精神,把国家建设成为世界科技强国,为实现中华民族的伟大复兴的中国梦,奋勇向前。
原国务院重大技术装备办公室副主任董必钦同志下文由中国工程机械工业协会负责筹备。
2011年7月在郑州中铁装备召开了第二次筹备会。
2012年7月中国工程机械工业协会掘进机械分会在上海召开成立大会,参加会议的单位总计46家。
俞琚同志在会上介绍了分会筹建工作情况,通过了协会章程、工作条例、会费标准和管理办法。
选举并产生了首届分会理事会组成。
我应邀在成立大会上做了《创新驱动,有序发展,装备中国,走向世界》的致辞。
2013年12月铁建重工在长沙承办了中国工程机械工业协会掘进机分会首届年会,俞琚会长做了《我国掘进机行业的现状和发展》专题报告,宋振华副会长做了分会2013年工作报告。
2014年10月在中国工程机械工业协会掘进机分会第二届年会上,我做了《开拓创新,团结奋进,装备中国,走向世界》的主旨发言。
2016年8月在上海召开第五届国际桥梁与隧道技术大会论坛上,我做了《忆往昔平地而起,看今朝绩效屹立,展未来国强民富》的讲演。
2016年11月在上海召开的中国工程机械掘进机协会2016年年会上发表了《不忘初心,继续向前,装备中国,走向世界》致辞。
几年来,我国全断面隧道掘进机械产业总的发展态势是好的,掘进机械分会做了许多工作,取得了较好的成效,特别是国内几个大型机械制造企业坚持创新驱动,知难而进,奋勇向前的拼搏精神,更是令人敬佩。
我国掘进机分会从2012年分会成立至2017年底,经过了砥砺奋进的五年,国产隧道掘进机在国内市场的占有率已达90%,得到了高速、高效的发展,实现了从“跟跑”“并跑”到“领跑”的历史性转身,时至2020年,整体水平大幅提升,硕果累累,成果辉煌。
【摘要】本文首先对全断面隧道掘进机的类型和特点进行总结,对全断面掘进设备特征与关键技术进行分析,对断面隧道掘进机的主要部件进行研究,对全断面隧道掘进机的发展趋势进行探讨。
【关键词】全断面;隧道;掘进机;开挖;1、引言隧道的全断面施工方法共有三种,分别是钻爆法、全断面隧道掘进机施工法以及混合法,一般而言隧道全断面施工所面临的环境和地质条件等都较为复杂,所以在对其施工方法的选择方面,还没有一个标准。
本文结合实际工程实践,分别对隧道掘进机类型、特点、设备特点、关键技术以及主要发展趋势等进行分析,不足之处,敬请指正。
2、全断面隧道掘进机的类型和特点2.1 按照围岩地质进行分类在岩石层中对隧道的掘进机,往往这些设备具有较为稳定的性能,在埋深较厚、强度较高的岩层中能够发挥其真正的作用,因此其面临的主要问题就是如何破岩。
在松软地层掘进隧道的掘进机,此类型的掘进机往往用于在一定的地下水位下,而且其针对的是均质软弱的地层,对长度有限的隧道进行开挖。
此类掘进机需要克服的问题,即是如何空洞及开挖掌子面,并确保其稳定性,如果隧道施工中以对市区环境地表沉降进行控制时,如何确保隧道的稳定性的问题就变得尤其显著。
2.2 按照开挖直径进行分类首先,微型掘进机,其外形直径一般在25cm到300cm之间,直径不大,工作空间比较狭小;其次,中型掘进机,直径一般在300cm到800cm之间,直径偏大,一般在大型工程中能够见到此类掘进机;最后,巨型掘进机,其外形直径不小于800cm,机械设备较为沉重,除非是超大型工程中才有应用。
2.3 按照护盾形式进行分类按照护盾形式进行分类,可以将掘进机分成开敞式掘进机、单护盾式掘进机以及双护盾式掘进机。
3、全断面掘进设备特征与关键技术现阶段,我国设备制造技术、生产能力等方面都有了较大的发展,按照图纸进行加工是可以实现的,然而在掘进机设备的关键配套部件方面依然存在非常大的差距。
所以,现阶段需要克服的关键技术包括以下几个方面:(1)隧道掘进机施工工艺和应用方面;(2)隧道掘进机的整体结构设计,包括其设计理论、设计方面、机型多样性应用以及系统配套软件的开发等;(3)隧道掘进机刀盘切削系统的主要技术;(4)隧道掘进机的推进以及排渣系统的主要技术;(5)隧道掘进机的盾尾密封主要技术;(6)隧道掘进机的衬砌结构,以及支护注浆系统等的主要技术,及其配套装备的研究;(7)隧道掘进机液压系统、电气系统等的设计,及其应用分析;(8)隧道掘进机在隧道进行掘进的过程中发挥其导向和监控的装置研究;(9)隧道掘进机在进行施工过程中实时工况监测,以及事故预警系统等的研究;(10)隧道掘进机中的诸多零部件的研究,包括专用刀具、轴承以及密封件等。