全断面隧道掘进机 TBM 的选型设计与应用

川藏铁路TBM设备选型与建议摘要：针对川藏铁路的工程要求与施工难点，分析对比三种TBM的工作特点和适应情况，选择用敞开式TBM施工。

为使设备能够更好应用于施工，参考国内外类似项目经验，提出多种优化方法，包含：设计一套备用蒸馏水循环系统、突泥涌水支护、设计2-3个污水箱以及配备超前支护钻孔注浆系统。

通过对设备的结构优化，改善了施工操作环境，实现了快速、安全掘进的效果。

关键词：川藏铁路；TBM设备选型；设备优化及施工建议；0 引言目前，我国铁路、公路、水利工程等基建行业蓬勃发展，在此过程中，利用TBM施工大大提高了项目的安全性和工作效率。

TBM施工遇到的地质情况复杂多变，而TBM设备的顺畅掘进对地质环境变化很敏感。

若选择的TBM类型与地质条件不匹配，不仅有工期滞后和成本增加的风险，还可能出现很高的施工安全风险。

因此，针对不同工程、不同地质环境，需要综合各因素进行选型，并开展适应性优化设计。

卢春房[1]综合分析了川藏铁路的自然环境、气候条件、工程水文、工程地质、设计标准、结构类型、交通条件等，给TBM施工可能存在的风险和需要优化的方向提供了参考。

龙斌[2]对川藏铁路TBM施工提出了一些新技术，包括在设备上增设防护盾、刀盘杠杆脱困装置、扩挖成槽放置柔性支护，但仍有待进一步工程应用验证。

杜闯东[3]对川藏铁路隧道TBM进行选型，并分析遇到不良得知的对策。

提出敞开式TBM 在隧道围岩条件整体较好情况下，具有显著的成本、进度、安全和质量优势，但不良地质会严重削弱TBM 工法的各项优势，需要有应对预案和补救措施。

川藏铁路为国家重大工程建设项目，该项目位于四川省和西藏自治区境内。

该项目隧道规划的线路中，存在断层破碎带、软弱围岩大变形、岩爆等不良地质，同时还存在高海报、高寒等特殊气候环境。

这些都给TBM的施工带来了很大挑战。

本文根据川藏铁路隧道工程地质勘察资料，综合分析施工存在的不良地质及工风险，参考国内外类似以及相关典型工程施工经验，开展TBM的设备选型与设备优化及施工建议，以期为川藏铁路项目TBM设备的研制提供参考。

简述TBM发展及应用简述TBM发展及应用摘要：近几年，TBM正成为我国长大隧道施工的最主要施工方法，本文主要简述了TBM的起源和发展，主要分类，构造和原理以及在国内工程中的应用。

关键词：TBM；发展；应用引言：TBM 是英语Tunnel Boring Machine（隧洞掘进机）的简称，是利用回转刀具开挖，同时破碎洞内围岩及掘进，形成整个隧道断面的一种新型、先进的隧道施工机械。

它具有速度快、质量优、费用低、施工安全等优点，具有很好的生态环境、经济和社会效益，现已广泛应用于铁路、公路、水利、水电、城市地铁、越江和海底等隧道工程，也正成为我国今后长大隧道设计施工最主要的施工方法。

1.TBM的起源和发展TBM先驱者是一个是叫亨利-约瑟. 毛瑟的比利时工程师。

1846 年，毛瑟的“片山机（mountain-slicer）” 在都灵附近的一个军工厂组装成形。

他庞大而复杂，体积超过一节火车头，他有一百多个钻头。

整个机器俨然就是凸轮，拉杆，活塞和弹簧的丛林。

不论实用与否，它确实是沉思的产物。

毛瑟的片山机虽然没有经过实践检验，但却是公认第一台TBM。

1952年，美国的詹姆士.罗宾斯将索镐与滚刀相结合，试图克服第一台掘进机TBM中存在的刀具问题，但初期的试验均失败了。

4年后，罗宾斯再次仿照100年前的威廉斯的设计，即只采用滚刀，此次成功了。

此后，TBM掘进机的应用得到了很大推广，从软岩到硬岩，均取得了成功。

在刀具和其他机械系统方面，也做了许多改进和发展，使TBM在硬岩中的掘进速度超过了钻爆法的掘进速度。

TBM的诞生实现了隧洞建设者们的理想。

它为隧洞施工走向机械化、标准化创造了条件，使施工程序大大简化，开挖、衬砌、出渣同步进行，基本实现了流水线作业，独头掘进可达15到20公里。

在硬岩中TBM的平均日进尺率为钻爆法的5-8倍，TBM掘进技术除了有较钻爆法快速掘进的优势外，还为隧洞工作者提供了更为安全、文明的施工条件，取消了不必要的支洞和相应的临建设施，减少了施工对围岩的扰动，由此带来的经济效益、时间效益和社会效应是巨大的。

TBM掘进技术的发展应用及相关工程地质问题探讨本文通过初步的介绍对TBM掘进技术的发展应用进行了相应的描述，然后根据具体情况对TBM掘进效率的主要影响参数做了阐述，最后详细的分析了TBM相关工程地质问题及处理措施。

标签：TBM掘进技术；发展应用；地质问题一、前言随着时代的不断发展，对TBM掘进技术的要求也越来越高，这就要求在施工中必须加强专业技能的研讨，对相关的工程地质问题加以重视，不断分析TBM 掘进技术的发展应用，为TBM掘进技术的提供有力的保障。

二、TBM掘进技能的开展使用世界上第一台全断面隧道掘进机（简称TBM）自从1851年美国人Charles Wilson创造以来，历经160余年的不断开展，曾经集施工速率快、顺应地层广、安全、牢靠、经济等诸多长处于一身，活着界列国的隧道施工中体现出了特殊的劣势。

我国使用TBM开挖隧道的案例较多，比较著名的如西康铁路秦岭Ⅰ线隧道、山西万家寨引黄入晋工程、辽宁大伙房水库一期输水隧道、甘肃引大入秦工程、四川锦屏二级水电站引水隧道等，这些工程接纳的TBM大多为关闭式和双护盾式，固然开挖进程中阅历的地质条件庞大多变，但是颠末相应的技能处置，均体现出了很好的顺应性。

基于TBM开挖的成熟技能和我国基建交通范畴疾速开展的精良机会，TBM 必将失失更普遍的使用。

三、TBM掘进服从次要影响参数1、机器参数TBM法隧道施工中，在相反的机况及地质状况下，对掘进参数的准确选择是决议掘进安全、疾速、经济的次要要素。

TBM掘进机的掘进参数次要有8个：刀盘转速、刀盘扭矩、电机电流值、推进力、推进缸压力、实践掘进速率、贯入度（每转进尺）和推进速率电位器选择值。

此中电机电流值与刀盘扭矩、推进缸压力与推进力成反比，实践掘进速率=刀盘转速×贯入度。

在选定刀盘转速后，独一能间接控制的便是选择推进速率。

经过调理推进速率来控制掘进。

由于岩石状况差别，掘进所需的扭矩和推进力也差别，实践到达的掘进速率也不尽相反。

全断面硬岩掘进机的应用摘要：TBM（全断面硬岩掘进机）主要利用滚刀对岩石进行挤压、切削、破碎，再利用刮渣板收集通过溜渣槽送到皮带机出渣，最后通过换步持续前进，从而达到掘进、出渣、衬砌等工序一次完成，全断面一次成型，是高度机械化、信息化和自动化的大型地下隧道开挖成套设备，具有高效、快速、优质、安全等特点。

关键词：TBM；原理组成；组装；参数优缺点发展一、工程概况埃塞俄比亚GD-3水电站装机规模为254MW，GD-3水电站位于北纬5°38′，东经39°43′，属热带雨林区。

工程现场位于埃塞俄比亚首都亚的斯南部偏东约400公里，距肯尼亚边境约200公里，距索马里边境100多公里。

水电站进水口位于大坝左岸上游河段，引水隧洞直径8.1m，硬岩掘进机开挖长度约为10.4m。

工程区地形较陡峭，地形坡度大多在30°以上。

低压隧洞硬岩掘进机施工段地表地形为较高的山地。

二、掘进机工作原理及结构组成硬岩掘进机是集中导航系统、机械结构、电气系统、液压系统、风水循环系统、除尘系统、支护系统及出渣系统等多种功能于一体的现代综合性隧洞施工设备，而用于本工程的双护盾紧凑型全断面硬岩掘进机（以下简称TBM）是新一代产品，有更加广泛的地址条件适应性、更短的盾体长度、更大的主推进力、更及时的支护等优点。

工作原理：利用支撑护盾上的撑靴张开撑紧洞壁，推进油缸伸开，推动前盾带动刀盘前进，刀盘上的滚刀以形成同心圆的方式挤压、剪切岩石，岩石自由掉下通过刀盘周边铲渣斗自动拾起经溜渣槽送到主机皮带机上，经过转渣皮带机输送到洞外，伸展稳定器及辅助支撑油缸，收缩撑靴油缸，主推进油缸收缩，拉动后配套部分前进，完成一个工作循环，通过不断重复而达到不断掘进的过程。

结构组成：设备总长约110米，直径8130mm，总重约1000T。

组成如下：刀盘、前护盾、伸缩护盾、支撑护盾、指型护盾、主梁、连接桥、设备桥、后配套等。

三、整机组装流程1、拼装刀盘，2、将前护盾底块在混凝土基座上就位，3、安装底伸缩盾，4、将已预装了主轴承的刀盘支座就位在前护盾底块上并予以固定，5、将前护盾左块就位，6、将支撑护盾底块在混凝土基座上就位，7、将已装好并固定好的撑靴侧块就位，8、安装下撑靴油缸，9、在下半部盾体上安装主推进缸和电机，10、用起重机吊装刀盘与主轴承连接，11、安装前护盾的上块，12、安装上部撑靴油缸，吊装支撑护盾的上块，13、完成刀盘电机和主推进缸的安装，安装稳定器和辅助撑靴，14、安装辅助推进油缸，15、安装主梁、安装连接桥和设备桥，16、组装后配套及配套设备和组件等。

简述地铁隧道施工TBM工法应用策略摘要：文章针对隧道TBM工法进行研究，结合地铁隧道工程案例，指出TBM工法的破岩原理和技术优点，总结了TBM工法的施工应用。

实践表明：TBM是地铁隧道开挖施工的一种可行技术方案，具有效率高、安全性好、环境影响小等技术优点。

现场施工中严格规范操作、加强技术管理，才能进一步提高经济效益和社会效益，实现预期质控目标。

关键词：地铁隧道；TBM工法；破岩原理；施工方法TBM指的是全断面隧道掘进机（Tunnel Boring Machine），它将机、电、光、气、液等系统集成为一体，可实现掘进、支护、出渣等工序并连续作业，尤其适用于地理环境复杂的深埋长隧道工程[1]。

近年来，我国地铁建设工程数量增加，因施工地点位于市区，不仅地面交通繁忙、建筑物繁多，而且地下管线复杂，采用TBM工法具有较强的适应性。

以下结合实践，探讨了TBM工法在地铁隧道施工中的运用。

1．工程概况某城市地铁3号线，线路全长约24 km，其中正线21.6 km、连接线2.4 km，包括15个车站、15个区间、1个停车场和1座变电所。

土建工程主要有车站、区间、出入线段、停车场、既有线接口、人防工程等，采用TBM工法施工。

隧道断面内径、外径分别是5400 mm和6000 mm，管片宽度为1200～1500 mm，厚度为300 mm。

地质勘察结果显示，施工段岩土层从上到下分别是杂填土、素填土、砂卵石、强风化砂岩、中风化砂岩。

TBM掘进时，穿越砂卵石、强风化砂岩和中风化砂岩，其中强风化砂岩的单轴抗压强度为23.2～54.6 MPa，中风化砂岩的单轴抗压强度为3.8～19.2 MPa。

地表水对隧道施工影响不大，地下水来源于上层滞水和基层裂隙水，施工中重点考虑基岩裂隙水。

2．TBM工法的破岩原理和技术优点2.1 破岩原理刀具接触完整的岩石，在推力作用下切入岩体，岩石结合力薄弱处产生割痕裂纹；刀刃顶部的岩石产生压缩，随着刀盘回转、滚刀转动，岩石裂纹逐渐扩大；当不同部位的裂纹交汇在一起，岩石就会断裂、破碎，积聚在刀刃顶部范围内形成粉核区。

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。

异形全断面隧道掘进机设计制造关键技术及应用在这条隧道里，咱们就像是在进行一场“挖宝”游戏，嘿，不是那种捡到钱的那种，而是把大地的“宝藏”挖掘出来的过程。

说到异形全断面隧道掘进机，哇，听起来是不是很高大上？它就像是一台强壮的“地下巨兽”，在黑暗中一边挖掘，一边向前冲，哼，简直是“刀枪不入”！这种机器可厉害了，能在各种地质条件下灵活应对，真是让人刮目相看。

你想想，要是遇到硬石头，它就像是“张飞吃豆芽，小菜一碟”，轻松应对。

别小看这台机器，它的设计和制造可是大有学问。

咱们得说说这机器的设计。

设计师们为了让它在各种环境中如鱼得水，真是煞费苦心。

他们会考虑到不同的土壤、岩石，甚至水位和地下水的影响，简直就像在为一场“马拉松”做准备。

不同的地质情况，就像是不同的“路况”，每种情况都要有针对性的设计，才能让掘进机稳稳地往前走。

你能想象吗？在一块地方掘进得顺风顺水，到了另一块地方就得“打草惊蛇”，要小心翼翼。

就是这样，设计师们的脑袋可真得“开了个锅”，得时刻想着解决方案。

制造环节同样不简单。

制造掘进机的材料得挑得很精细，必须耐磨、抗压，还得轻便，哎，听起来像是挑选恋爱对象，样样都得符合要求。

要知道，隧道可不是开玩笑的，万一哪儿出点小差错，那可是天大的事。

生产过程中的每一个环节都得严格把关，工人们的手艺就像是“万里挑一”，一个个都得是顶尖高手，才能保证掘进机的质量。

制造好之后，整台机器就像是经过千锤百炼的英雄，终于可以走上战场，迎接挑战。

说到应用，哎哟，那可真是妙趣横生。

无论是城市建设还是地铁修建，异形全断面隧道掘进机的身影几乎无处不在。

尤其是在那些密集的城市里，周围高楼林立，地下掘进可得小心翼翼。

就好比在打麻将，不能随便出牌，得仔细算计每一步。

隧道建设可得顺利，不能影响到地面的生活，这就得靠这台“地下猛兽”的精准掘进。

机器在地下静静工作，外面的世界却依然热火朝天，简直是“暗中拼搏，默默奉献”。

咱们还得关注环保这块，毕竟在挖掘的过程中，土壤和水资源的问题也得一并考虑。

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。

TBM类型及工作基本知识介绍目录一、TBM概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21.1 定义解释．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 1.2 类型划分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31.3 特点介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5二、TBM类型介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5三、TBM工作原理及基本结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63.1 工作原理简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 3.2 基本结构组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．93.3 关键部件功能介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10四、TBM工作流程与操作规范．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．114.1 工作前的准备事项．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 4.2 操作流程详述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．144.3 安全规范与注意事项．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14五、TBM应用领域及案例分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．155.1 应用领域概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．165.2 成功案例分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17六、TBM维护与保养知识．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．186.1 日常检查与保养事项．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．196.2 故障诊断与排除方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．196.3 维护保养周期与建议．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21七、TBM发展趋势与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．227.1 技术发展趋势分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．237.2 未来市场预测与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24八、总结与建议实践指南总结性陈述本报告核心内容．．．．．．．．．．．．25一、TBM概述TBM，全称为隧道掘进机（Tunnel Boring Machine），是一种专门用于隧道建设的重型机械设备。

全断面岩石掘进机的使用选型全断面岩石掘进机作为一种现代化的隧道掘进设备，具有高效、省力、环保、安全等优点。

随着科学技术的不断发展，市场上不同类型的全断面岩石掘进机越来越多，不同形式的掘进机适用于不同的地质条件和项目需求。

因此，如何在各种类型和规格中正确选用全断面岩石掘进机，成为使用单位和工程承包商关注的问题之一。

一、岩石掘进机分类按照直径区分，岩石掘进机分为小于2.5m、2.5~4m和大于4m三种不同型号。

按照掘进类型或工作方式，岩石掘进机可以分为铰接式和非铰接式两种。

其中，铰接式岩石掘进机适用于曲线较大的地基隧道和公路隧道。

它可以在紧凑却拥挤的现场作业中完成定向掘进和曲线掘进等需要灵活操作的任务。

非铰接式岩石掘进机的优点是具有较好的稳定性和便于维护等优势，适用于较为平坦的隧道工程，如矿山隧道、深部隧道、轨道隧道等。

此外，也可以根据不同的功能需求，将全断面岩石掘进机分为几类，如铲刀式、滚筒式、割头式、刮板式等。

二、全断面岩石掘进机选型因素全断面岩石掘进机在选型时必须考虑以下几个因素：1.地质条件不同地质条件需要不同的全断面岩石掘进机。

例如，掘进硬岩时需要高功率和高压力版硬岩掘进机，而掘进较软的地层时，就可以考虑采用小型掘进机。

2.掘进长度全断面岩石掘进机的掘进长度将决定其选型，例如对于较长的隧道，可能需要较大直径的全断面岩石掘进机，以使其有效地完成掘进工作。

3.规格全断面岩石掘进机不同规格的选型直接关系到作业效率与工程进度，因此需要根据实际工程需求、掘进难度与隧道断面形态等因素进行科学的规格选配。

4.要求速度不同工程对掘进速度要求不同，如一些水利、控制水泥杠杆、翻跨等特殊要求的工程，要求掘进速度快，可以选择大功率的全断面岩石掘进机。

三、全断面岩石掘进机的使用维护1.环境选址要合理，便于设备的保养和日常维护。

2.在长期使用的过程中，要及时对设备进行维护保养，定期对轨道、导向机构、刀具和其他部件进行检修与更换。

浅析全断面硬岩掘进机(TBM)选型的前期技术发布时间：2021-10-14T07:34:27.905Z 来源：《工程建设标准化》2021年15期作者：陈京林[导读] 全断面硬岩掘进机的使用环境为岩石地层陈京林广东水电二局股份有限公司 511340摘要：全断面硬岩掘进机的使用环境为岩石地层，整体硬度较大，需要选择适合的设备及构件，才能够满足实际的掘进工作需求。

本文就全断面硬岩掘进机(TBM)选型的前期技术进行探究，简单对全面硬岩隧道掘进机进行分析，并了解不同掘进机的类型及功能作用，对不同的机械设备的优缺点进行全面分析，以便后续根据实际情况选择相应的设备技术。

关键词：全断面硬岩掘进机；选型；前期技术引言：在岩石硬土层条件下挖掘隧道的过程中，需要使用专门的全断面硬岩掘进机（以下简称TBM）进行掘进施工，为工程项目提供高效且安全的隧道。

在实际的掘进工程前，应对施工环境进行详细调查，根据地下土层的实际情况来选择合适的TBM类型，从而有效提升隧道挖掘的效果，提高施工质量。

1、全断面硬岩隧道掘进机概述全断面硬岩隧道掘进机是一种对岩石地层进行掘进施工的机械设备，其在作业的过程中，整体速度较快，并且施工安全，在掘进过程中，对环境无影响和不良破坏，能够适应不同环境的掘进施工环境。

TBM的使用寿命较长，并且支持连续作用，这使得其具有较高的综合效益，能够满足工程施工过程中，对隧道挖掘施工的需求。

相比传统的钻爆法隧道施工技术，TBM施工技术的使用具有更加高效的作业效率，其在一个月时间内能够最快达到一千米的掘进距离，并且在掘进的过程中能够保持较高的安全性。

在对工程进行施工掘进的过程中，为使其能够保持良好的掘进效果，应结合实际情况选择合适的TBM种类。

在选择的过程中，应遵循一定的原则：首先，对企业自身的经济实力以及对设备的需求情况来制定相应的采购方案；其次，按照项目的需求来对TBM设备的类型进行选择；再次，结合实际的项目情况，对TBM的配套设备进行配置完善，保持设备的完整性和施工效果；最后，加强对设备的分析与检修，保持TBM设备的施工效果。

TBM隧道掘进机施工方案引言TBM（Tunnel Boring Machine）隧道掘进机作为一种高效、快速且安全的隧道施工设备，被广泛应用于隧道工程中。

本文将介绍TBM隧道掘进机的施工方案。

1. 工程概况本工程是位于XX市的XX隧道工程，隧道全长约XX公里，采用双线铁路建设标准。

2. TBM隧道掘进机的选择考虑到本工程的地质条件和施工要求，选择了适合的TBM隧道掘进机。

经过评估和选择，我们决定采用XX型号的TBM隧道掘进机，其具备以下特点： - 直径适中，适用于本工程的设计要求； - 高度自动化操作，提高施工效率； - 良好的排泥和补强能力，适应各种地质条件。

3. 施工流程TBM隧道掘进机的施工流程主要包括以下步骤：3.1 地质勘察和预处理在施工前，需要进行详细的地质勘察和预处理工作，以了解隧道地质情况、确定地质风险点，并采取相应的防治措施。

3.2 隧道掘进前准备在隧道掘进前，需要进行以下准备工作： - 安装TBM隧道掘进机，包括主体机械设备、辅助设备和管线布置等； - 检查和调试TBM隧道掘进机，确保其正常运行； - 准备好隧道掘进机所需的工具、备品备件和维修设备。

3.3 隧道掘进隧道掘进阶段是TBM隧道掘进机的核心工作，主要包括以下步骤： - 启动TBM隧道掘进机，进行掘进工作； - 定期监控和记录隧道掘进的进度、地质情况和设备运行情况； - 在遇到地质风险点时，采取相应的应对措施，并及时调整施工方案。

3.4 掘进后处理隧道掘进完成后，需要进行以下处理工作：- 清理、修复和加固隧道壁和顶板；- 安装隧道衬砌，确保隧道的稳固和安全； - 进行整体测量和验收。

4. 安全措施在TBM隧道掘进机的施工过程中，需要采取一系列的安全措施，保障施工人员的人身安全和隧道工程的质量。

具体的安全措施包括： - 施工现场围护与通风；- 安全培训和员工意识教育； - 定期检查和维护设备； - 监测和管理施工现场的危险源。

全断面掘进机特性及其在引大入秦工程的应用摘要:结合引大入秦工程总干渠30A隧洞掘进施工实践,详细介绍了全断面掘进机(TBM)的主要技术特性及隧洞典型衬砌型式。

表明在长大隧洞的设计与施工中应该优先考虑采用TBM掘进方案,快速开挖、快速成洞已成为总的发展趋势。

关键词:全断面掘进机;特性;长隧洞;开挖掘进;管片衬砌1前言当隧洞长度过长时,用常规钻爆法进行施工将需要相当长的工期,而采用TBM施工则可大大降低工期。

根据国内外隧洞工程的施工实践,一般当隧洞长度与直径之比大于600时,采用TBM进行隧洞施工是经济的。

对长度超过15km的长大隧洞,由于TBM不仅技术上高速成洞,而且经济上综合效益也远比钻爆法高,因此,在长大隧洞的设计与施工中应该优先考虑采用TBM掘进方案,快速开挖、快速成洞已成为总的发展趋势。

2全断面掘进机主要技术特性TBM由主机及后配套系统两大部分构成,通常主机与后配套系统总长度达150～300m,施工作业程序中还需要有洞外完善的配套设施。

2.1主机构成主机构造以双护盾型最为复杂,单护盾及开敞式相对较为简单,双护盾型主机由前盾、中部伸缩装置及后盾三大部分组成。

2.1.1前盾前盾包括刀盘、主轴承、刀盘支座及驱动系统,前护盾构成了外部结构,后端均布驱动马达,周边布设推进液压缸,为TBM掘进提供大功率的强大作用力。

刀盘为圆形板式,由重型钢板焊接而成,担负破岩功能,刀盘上依据围岩软硬状况,中型TBM一般设置39把硬岩切割盘形滚刀,或软岩切割刮刀,掘进时通过刀盘顺时针方向旋转达到破岩目的。

刀盘支座为安设主轴承、齿轮马达、前稳定器和防尘装置的重型焊件;主轴承是TBM最关键与最重要的部件,镶嵌在刀盘支座上支撑刀盘,与刀盘之间由电动机、离合器、环形齿轮和齿轮减速器等连接转动。

2.1.2中部伸缩装置中部伸缩装置由护盾和一个带有进入孔的伸缩式紧固装置组成,通过液压臂将前后护盾相连接,可大大提高掘进精度,并能够有效地利用刀盘旋转时产生的反作用力,实现开挖与衬砌的平行或交叉作业。

隧道掘进机(TBM)在工程施工中的应用研究摘要：隧道掘进机是一种专门用于开挖地下通道工程的大型高科技施工装备，它具有开挖快、优质、安全、经济、有利于环境保护和降低劳动强度的优点。

掘进机技术体现了计算机、新材料、自动化、信息化、系统科学、管理科学等高新技术的综合和密集，反映了一个国家的综合国力和科技水平。

本文主要探讨隧道掘进机在工程施工中的应用。

关键词：隧道掘进机工程施工应用一、隧道掘进机（TBM）在工程施工中的应用（一）隧道掘进机在国外的应用情况隧道掘进机在3km以上的长洞中应用较多。

具有代表性的是连接英法两国的英吉利海峡隧道，3条洞总长87KM（单洞长50.5km），采用11台掘进机施工，只用了三年半就全部贯通（全部工程完工只用了8年，1986-1993年），月平均进度从340m增加到840m，最高月进尺，在法国则为1232m，英国则高达1716m，无一人因掘进事故而死亡。

而日本青函隧道，全长53.85km，使用钻爆法施工，花12年才贯通（全部完工用了24年，1964-1988年），伤亡100多人。

（二）隧道掘进机在国内的应用情况我国水利、电力、铁路、煤炭、矿山、交通及城市地下等工程的建设中，长隧洞已开始采用TBM施工，并取得了良好的效果。

如甘肃省引大入秦引水工程30A隧洞，全长11.649KM，采用TBM施工，1990年月12月开工，1992年元月贯通建成，平均月成洞进尺860m，最高月成洞进尺1300m；38#隧洞洞长4947.6m，仅用4.5个月就完工，平均月成洞进尺1100m，最高月成洞进尺1400m，创造了当时我国的最高记录和达到了世界先进水平。

山西省隧道掘进机（TBM）的施工，始于引黄入晋工程的建设。

引进美国ROBBINS制造的1811-256型双护盾硬岩掘进机，首次用于山西引黄工程总干6#/7#/8#隧洞施工，平均月进尺610m-680m。

之后，引黄南干线隧洞工程也采用TBM施工，平均月进尺660-1100m。

简述TBM发展及应用摘要：近几年，TBM正成为我国长大隧道施工的最主要施工方法，本文主要简述了TBM的起源和发展，主要分类，构造和原理以及在国内工程中的应用。

关键词：TBM；发展；应用引言：TBM 是英语Tunnel Boring Machine（隧洞掘进机）的简称，是利用回转刀具开挖，同时破碎洞内围岩及掘进，形成整个隧道断面的一种新型、先进的隧道施工机械。

它具有速度快、质量优、费用低、施工安全等优点，具有很好的生态环境、经济和社会效益，现已广泛应用于铁路、公路、水利、水电、城市地铁、越江和海底等隧道工程，也正成为我国今后长大隧道设计施工最主要的施工方法。

1.TBM的起源和发展TBM先驱者是一个是叫亨利-约瑟. 毛瑟的比利时工程师。

1846 年，毛瑟的“片山机（mountain-slicer）” 在都灵附近的一个军工厂组装成形。

他庞大而复杂，体积超过一节火车头，他有一百多个钻头。

整个机器俨然就是凸轮，拉杆，活塞和弹簧的丛林。

不论实用与否，它确实是沉思的产物。

毛瑟的片山机虽然没有经过实践检验，但却是公认第一台TBM。

1952年，美国的詹姆士.罗宾斯将索镐与滚刀相结合，试图克服第一台掘进机TBM中存在的刀具问题，但初期的试验均失败了。

4年后，罗宾斯再次仿照100年前的威廉斯的设计，即只采用滚刀，此次成功了。

此后，TBM掘进机的应用得到了很大推广，从软岩到硬岩，均取得了成功。

在刀具和其他机械系统方面，也做了许多改进和发展，使TBM在硬岩中的掘进速度超过了钻爆法的掘进速度。

TBM的诞生实现了隧洞建设者们的理想。

它为隧洞施工走向机械化、标准化创造了条件，使施工程序大大简化，开挖、衬砌、出渣同步进行，基本实现了流水线作业，独头掘进可达15到20公里。

在硬岩中TBM的平均日进尺率为钻爆法的5-8倍，TBM掘进技术除了有较钻爆法快速掘进的优势外，还为隧洞工作者提供了更为安全、文明的施工条件，取消了不必要的支洞和相应的临建设施，减少了施工对围岩的扰动，由此带来的经济效益、时间效益和社会效应是巨大的。