TBM施工原理和施工技术[优质PPT]

TBM洞内运输施工工法

TBM洞内运输施工工法

一、前言

TBM（Tunnel Boring Machine）洞内运输施工工法是一种在隧道工程中广泛应用的施工方法。TBM洞内运输施工工法通过使用隧道掘进机（TBM）进行地下岩石挖掘，并在洞内安装输送系统，用于将挖掘的岩石和土壤从洞内输送至地面。本文将详细介绍TBM洞内运输施工工法的特点、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、经济技术分析以及工程实例。

二、工法特点

TBM洞内运输施工工法具有以下几个特点：

1. 高效快速：相比传统的爆破掘进工法，TBM洞内运输施工工法可以实现连续的隧道掘进，大大缩短施工周期。

2. 线形规整：TBM洞内运输施工工法掘进的隧道断面线形规整，具有较高的几何精度和表面光滑度，适用于对几何要求较高的隧道工程。

3. 减少对周边环境的影响：TBM洞内运输施工工法通过洞内运输系统将挖掘的土壤和岩石从洞内运出，减少了对周边环境的干扰和污染。 4. 提高施工安全性：TBM洞内运输施工工法采用机械化作业，减少了人工操作，降低了施工中的人身伤害风险。

三、适应范围

TBM洞内运输施工工法适用于各类地下隧道工程，包括城市地铁、交通隧道、水利工程、矿山工程等。尤其适用于地质条件较稳定、水位较低、断面形状规整的隧道工程。

四、工艺原理

TBM洞内运输施工工法的工艺原理是通过隧道掘进机（TBM）进行挖掘，同时在洞内安装输送系统，将挖掘的土壤和岩石从洞内输送至地面。具体的工艺原理如下：

1. 隧道掘进：TBM沿着预定的隧道轴线进行掘进，同时地下岩石和土壤被切削和抛出至洞内。

2. 洞内运输系统：在洞内安装具有输送功能的输送系统，包括输送带、输送车等，用于将挖掘的土壤和岩石从洞内输送至出洞口。

3. 出洞口处理：在出洞口设置土石分离设备，对挖掘的土壤和岩石进行分离处理，以便后续的处理和利用。

五、施工工艺

TBM洞内运输施工工法的施工过程包括以下几个阶段：

TBM掘进机施工技术的详细介绍

(2007-04-06 18:33:23)

转载

1.TBM掘进机施工环节

TBM是英文“Tunnel Boring Machine”的缩写，中文意思是隧洞掘进机。它具有快速、安全、高效的显著特点。掘进机在我国甘肃引大入秦和山西万家寨引黄入晋等隧洞工程中相继应用，获得了很大效益。掘进机虽然技术先进，但是，只有完全掌握这项技术，对隧洞施工全过程中的每一个环节进行严格把关，才能真正保证掘进机隧洞施工质量。

1.1地质勘察

地质条件是影响掘进机隧洞施工质量的重要因素，也是掘进机选型的重要依据。地质勘察成果资料要求全面、真实、准确。

1.2掘进机选型

根据支护形式分为三种机型，分别适用于不同的地质条件。①敞开式，常用于纯质岩。②双护盾，常用于混合地层。③单护盾，常用于劣质地层及地下水位较高的地层。根据刀盘直径大小分为13种机械：2m、3m、4m、5m、6m、7m、8m、9m、10m、11m、12m、13m、14m。

在掘进机上安装一些特殊设备，可以避免和消除地质条件变化对隧洞施工质量的影响。如采用超前探钻、环形管片安装器、岩石锚固装置及易爆气体检测装置等。

1.3掘进机工作人员

掘进机工作人员的素质和技术水平直接影响着隧洞施工质量，只有高素质和高水平的工作人员才能保证高质量的隧洞施工。

1.4掘进机检修和维护

加强掘进机检修和维护，保证掘进机良好运行。这对保证施工质量和延长掘进机寿命非常重要。①边刀即位于刀盘周边的刀具，隧洞洞径由边刀尺寸决定。在掘进过程中刀具磨损特别是边刀磨损非常严重，因此加强刀具磨损检查和更换新刀具对于保证洞径非常重要。为了延长刀具使用寿命，磨损的边刀也可以用作面刀即位于刀盘面部的刀具再次使用，一般边刀最大允许磨损量约等于面刀最大允许磨损量的1/2。当边刀达到其磨损极限时，应更换新刀具。②主轴承，即与刀盘连接并驱动刀盘旋转的大型轴承，掘进机总进尺主要由主轴承使用寿命决定。在掘进机检修期间，损坏的主轴承由于受到隧洞狭小空间的限制，难以拆除和更新安装，因此根据隧洞长度选用主轴承型号，加强对主轴承维护。③激光导向仪，隧洞轴线主要由激光导向仪控制，为此应加强仪器检查和校核，保证仪器精度和洞轴线在允许偏差范围之内。

敞开式TBM掘进与二次衬砌同步施工工法

一、前言

敞开式TBM掘进与二次衬砌同步施工工法是一种新型的隧道施工方法。在传统的隧道施工中，TBM机器会先行进行开挖，而后再进行二次衬砌。但是，在一些强固性差、地质情况复杂的情况下，施工效率难以保证，施工工期过长，费用过高，施工难度大。于是，该工法应运而生，将TBM机器的开挖与第二次衬砌同时进行，不仅提高了施工效率，同时也大大降低了施工成本。

二、工法特点

敞开式TBM掘进与二次衬砌同步施工工法具有以下几个特点：

1.同步施工：区别于传统的TBM施工方法，该工法采取了敞开式隧道掘进与二次衬砌的同步施工方式，大大提高了施工效率。

2.提高强固性：该工法采取了二次衬砌的方式，使得地下隧道的强固性大大提高，降低了工程的风险。

3.减少施工期：由于该工法的同步施工，施工过程中精简了很多工序，大大缩短了施工时间，同时也降低了施工成本。 4.适用范围广：该工法适用于各种不同地质情况下的隧道施工，对地形、地貌、地层抗力等要求不高，有更强的适应性。

三、适应范围

敞开式TBM掘进与二次衬砌同步施工工法适用于以下几种情况：

1.地质情况复杂，掘进难度大。

2.需要大幅度减少施工周期，降低施工成本。

3.要求隧道强固性高，具有更高的安全性。

4.适用于全断面隧道以及下盘隧道等不同类型的隧道施工。

四、工艺原理

该工法主要应用于实现敞开式TBM掘进与二次衬砌同时施工，这对于提高施工效率、缩短施工周期具有非常重要的意义。故需要针对施工工法与实际工程之间的联系、采取的技术措施进行具体的分析和解释，让读者了解该工法的理论依据和实际应用。

1.隧道开挖：敞开式TBM机器在正常工作时，开挖面为一个完整的圆形。以此为基础，在掘进过程中，首先对掘进面的两侧进行初步固结。 2.减小地应力变化和地裂缝的发生：为了防止地应力过大，引起地裂缝的发生，施工中需要采取各种有效措施对土体进行索靖和充填，以尽量减小地应力变化和地裂缝的发生。

TBM施工技术在中国的发展及技术背景

2008-5-20 11:30 【大 中 小】【打印】【我要纠错】

1、TBM的发展历史

TBM是在1846年由意大利人Maus发明的。1851年，美国人查理士·威尔逊开发了一台TBM，在花岗岩中试用，未获成功。1881年波蒙特开发了压缩空气式TBM，并成功应用于英吉利海峡隧道直径为2.1m的勘探导坑。

美国罗宾斯（Robbins）公司自1952年开发制造出了现代意义上的第1台软岩TBM后，1956年又研制成功中硬岩TBM.从此，TBM进入了快速发展时期。目前，全世界范围内的TBM制造商有30余家，最具实力的是德国的威尔特公司、美国的罗宾斯公司、德国海瑞克公司、加拿大的拉瓦特公司、日本的三菱公司等。国外TBM技术已经相当成熟，这为复杂地质条件下的隧道工程建设提供了技术保障。

2、TBM的分类及地质适应性目前，TBM主要分为以下3种类型，并分别适应于不同的地质。

① 开敞式TBM.常用于硬岩，在开敞式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。当采取有效支护手段后，也可应用于软岩隧道。

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。单护盾TBM推进时，要利用管片作为支撑，其作业原理类似于盾构，与双护盾TBM相比，掘进与安装管片2者不能同时进行，施工速度较慢。单护盾TBM与盾构的区别有2点：一是单护盾TBM采用皮带机出碴，而盾构则采用螺旋输送机出碴或采用泥浆泵通过管道出碴；二是单护盾TBM不具备平衡掌子面的功能，而盾构则采用土压力或泥水压力平衡开挖面的水土压力。

一般情况下，整条隧道地质情况都差的作业条件下使用单护盾TBM；在良好地质中则使用开敞式TBM；双护盾TBM常用于复杂地层的长隧道开挖，一般适用于中厚埋深、中高强度、地质稳定性基本良好的隧道，对各种不良地质和岩石强度变化有较好适应性。