盾构机与(TBM)的区别
隧道工程第九章 隧道掘进机TBM施工
三、掘进机的国内外发展现状
TBM施工法始于二十世纪三十年代，限于机械技术水 隧 平，其应用实例甚少。五六十年代随着机械工业与掘进机技 道 术水平的不断提高发展较快。迄今为止，世界上采用TBM施
工
程 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
（1）单水平撑靴掘进机
特点：在机身的水平方向每侧只设置了一个水平撑靴，故称为单撑靴式。
基本构造：
①主梁和掘进刀盘支架是掘进机的构架，为所用其它构件提供安装支点；
隧
道 ②掘进刀盘的四周安装了刀盘护盾，利用可调试顶盾、侧盾和下支撑保持一种保持一 工 种浮动支撑，从而保证了切削刀盘的稳定； 程 ③主梁上安装推力千斤顶和支撑系统。由于每侧只采用了一个水平撑靴，因此它在掘
进过程中，方向调整是随时进行的，掘进的轨迹是曲线。
SUI DAO GONG CHENG
（2）双水平撑靴掘进机 特点：在机身的前后每侧有两个水平撑靴，故称为双撑靴式。 基本构造： ①主机架的后端与后下支撑连接，推进千斤顶推动主机架及掘进刀盘前进；
隧 ②在掘进中有两对水平撑靴撑紧洞避，因此掘进方向一经定位，只能沿着直 道 线掘进，只有在重新定位后，才能调整方向，所以掘进机轨迹是折线。
隧 微型TBM
道 工 程
SUI DAO GONG CHENG
双圆或三圆TBM
隧 道 工 程
SUI DAO GONG CHENG
母子盾构TBM
隧 道 工 程
椭圆型断面TBM
SUI DAO GONG CHENG
矩形断面TBM
隧 道 工 程
SUI DAO GONG CHENG
TBM与盾构施工问题
泥水平衡盾构机的机构与工作原理 的 稳 定 。
体 加 压 作 用
开 挖 面 和 隔 泥 压 力 保 持 机 满 之 加 间 压 ， 保 的 为 证 开 挖 水 水 ， 面 通 土 过 ， 在 室 泥 泥 作 构 充 中 刀 盘 室 大 水 与 板 和 ， 板
隔 工 作 在 机 械 式 盾 构 大 刀 盘 的 后 方 设 置 一 道 ： 理 原
护盾掘进机结构及工作原理
得 平 土压平衡盾构机的结构与工作原理 的 土 状 态 的 下 ， 进 行 连 在 续 出 出 土 。 推 土 土 盾 取 机 量 进 与 量 土 置 装 土 排 口 衡 于 排
装 取 得 平 衡 的 同 时 由 土 腔
仓 工 （ 工 作 室 ） ， 土 仓 内 内 的 的 螺 旋 输 送 机 面 出 土 ， 压 力 土 入 开 挖 土 进 土 与 泥 后 的 泥 切 削 层 ， 土 削 切 刀 盘 ： 由 理 作 原
TBM分类3
2. 从开挖不同形状的隧道分类： 从开挖不同形状的隧道分类： 1）单圆掘进机 2）多圆掘进机 3）异型（特殊形状）掘进机 4）微型掘进机（minimum）
撑靴式掘进机Gripper TBM
撑靴式掘进机Gripper TBM
CHINA REAILWAY TUNNEL GROUP CO,. LTD. 中铁隧道集团有限公司 CHINA REAILWAY TUNNEL GROUP CO,. LTD.
隔 工 作 在 机 械 式 盾 构 大 刀 盘 的 后 方 设 置 一 道 ： 理 原
泥 盾
第四部分
施工录像资料
微型掘进机－顶管 30min 双护盾掘进 15min 磨沟岭施工 20min TBM、盾构施工资料 TBM、盾构施工资料
最新TBM和盾构的区别
T B M和盾构的区别1.适用的工程不一样，TBM用于硬岩，盾构机用于土层的挖掘。
2.两者的掘进，平衡，支护系统都不一样。
3.TBM比盾构技术更先进，更复杂。
4.工作的环境也不一样，TBM是硬岩掘进机，一般用在山岭隧道或大型引水工程，盾构是软土类掘进机，主要是城市地铁，及小型管道。
其实 TBM和盾构除了这些本质的差别外，笼统的来说，都是一样，都是隧道全断面掘进。
只是不同的工作环境应用不用的机械罢了。
全断面掘进机（TBM）和土上的盾构机（如泥水加压盾构）还是有很大区别的。
因为毕竟两者的工作环境不一样，造成两者的掘进，平衡，支护系统都不一样。
而且前者也远比后者复杂TBM与盾构机在价格方面有很大不同；适应的工作环境不一样；施工进度两者有很大差异。
TBM主要用于在岩石中开挖,而盾构机主要用于在土层中开挖TBM英文原文: Tunnel Boring Machine中文即：隧道掘进机(1)在岩石中开挖隧道的TBM：通常用这类TBM在稳定性良好、中～厚埋深、中～高强度的岩层中掘进长大隧道。
这类掘进机所面临的基本问题是如何破岩，保持掘进的高效率和工程顺利。
(2)在松软地层中掘进隧道的TBM：通常用这类TBM在具有有限压力的地下水位以下的基本均质的软弱地层中开挖有限长度的隧道。
这类掘进机所面临的基本问题是空洞、开挖掌子面的稳定、市区地表沉降等。
对于全断面隧道掘进机，目前在国内有两种提法，其一是岩石掘进机（TBM），其二是盾构机。
TBM就是适合硬岩掘进的隧道掘进机，盾构机指的是适于在软岩、土中的隧道掘进机。
这种说法有些言不符实，因为现在许多硬岩TBM也采用盾构技术，而TBM本来就是隧道掘进机的意思。
鉴于学术及现实中称法混乱，造成许多麻烦，所以本文建议国内采用统一称法，采用“硬岩TBM”和“软岩TBM”两种来规范（下文就采用此用法）。
其中硬岩TBM又可分为敞开式TBM、护盾式TBM。
硬岩TBM适用于山岭隧道硬岩掘进，代替传统的钻爆法，在相同的条件下，其掘进速度约为常规钻爆法的4～10倍，最佳日进尺可达150m；具有快速、优质、安全、经济、有利于环境保护和劳动力保护等优点。
掘进机和盾构机的工作原理
掘进机和盾构机的工作原理
掘进机（TBM）的工作原理主要是通过切削和推土机械将土
壤或岩石等材料沿着隧道线路切割掉或推动到机器后方，同时通过输送系统将废弃的材料运出隧道。
掘进机主要由刀盘、主机、支撑体系、掘进面扩展装置和输送系统等组成。
其中，刀盘是掘进机的核心零件，它由大量刀片组成，通过旋转刀盘进行切削作业，切削材料由刀盘后方的传送装置进行清理和运输。
盾构机的工作原理类似于掘进机，也是通过土壤或岩石的切削和推力来推进隧道的掘进。
不同之处在于盾构机是通过一个巨大的盾构壳体来保护掘进面，将切削面后方压迫的地层支撑住，以防止隧道倒塌。
盾构机的工作原理主要包括盾构壳体、刀盘、推进装置、注浆系统以及输送系统等组成。
刀盘通过切削土体，然后将土体推至刀盘后方的输送装置，最后通过输送装置将土体从隧道中运出。
综上所述，掘进机和盾构机的工作原理都是通过切削和推力来推进隧道的掘进，掘进机主要通过刀盘进行切削和输送，而盾构机则通过盾构壳体来保护掘进面并将土体推压支撑住。
盾构及TBM及应用
二、盾构基本概念
TBM全断面隧道掘进机
二、盾构基本概念
4 盾构施工特点
盾构施工具有以下优点： （1）对环境影响小 （2）施工进度快 （3）适应地层范围广 （4）施工质量容易保证 （5）自动化程度高，劳动强度低 （6）施工作业安全、整洁 （7）技术成熟，应用广泛 （8）工程造价优势较明显
三、盾构基本结构
后配套系统
三、盾构基本结构
遥控器
三、盾构基本结构
润滑、密封及注浆
三、盾构基本结构
盾尾
三、盾构基本结构
注浆系统
三、盾构基本结构
水路系统
三、盾构基本结构
液压系统
三、盾构基本结构
三、盾构基本结构
第二部分 全断面岩石掘进机（TBM）
目录
一、TBM概述 二、TBM分类 三、TBM系统构成 四、TBM工作原理
二、盾构基本概念
2 盾构与TBM的区别
TBM是“Tunnel Boring Machine”的英文缩写，一般指全断面硬岩隧 道掘进机，通常定义中的TBM是以岩石地层为掘进对象，不具备泥水压、 土压等维护掌子面稳定的功能。
盾构施工主要由稳定开挖面、掘进及排土、管片衬砌及壁后注浆三大 要素组成。其中开挖面的稳定方法是其工作原理的主要方面，也是盾 构区别于TBM及比TBM复杂的主要方面。
二、盾构基本概念
2、泥水平衡盾构
分离站 调浆池
送泥泵
排泥泵
中继泵
二、盾构基本概念
2、泥水平衡盾构
◆泥水盾构有两种体系。
泥水盾构根据泥水仓构造形式和对泥浆压力 的控制方式的不同，泥水盾构分为:
直接控制型
间接控制型
三、盾构基本结构
TBM及其洞内安装技术
塌严重，大部分时间消耗在初期支护和弃渣清理方面，此时
的重点任务是确保安全。本工程Ⅴ类围岩190m（1%），对工 程总工期影响较小，在极端情况下可考虑采用钻爆法处理后 再掘进通过。
六、TBM选型
根据各类型TBM的适用条件及前述岭南段地质条件，本 工程TBM主要是针对长距离高石英含量硬岩、以提高掘效率 为重点进行选型，因而采用敞开式TBM更经济、合理。 综合考虑国内国际TBM设备制造商生产能力及设备技术 水平，选择美国罗宾斯MB266-395型敞开式全断面隧道掘进
三、TBM施工优点
4、安全：用TBM施工，改善了作业人员的洞内劳动条件， 减轻了体力劳动量，避免了爆破施工可能造成的人员伤亡， 事故大大减少。 5、环保：TBM施工不用炸药爆破，施工现场环境污染小； TBM施工减少了长大隧道的辅助导坑数量，保护了生态环境， 有利于环境保护。 6、自动化、信息化程度高：TBM采用了计算机控制、传 感器、激光导向、测量、超前地质探测、通讯技术，是集机、 光、电、气、液、传感、信息技术于一体的隧道施工成套设 备，具有自动化程度高的优点。TBM具有施工数据采集功能， TBM姿态管理功能，施工数据管理功能，施工数据实时远传 功能，实现信息化施工。
设备，全套设备重达几千吨，最大部件重量达上百吨，拼装
长度最长达200多米。 5、设备购置及使用成本大：TBM施工需要高负荷的电力 保证、需要高素质的技术人员和管理队伍、前期购买设备的 费用较高，施工成本高。
五、TBM工作原理
通过一个短片来了解开敞式TBM工作原理。
六、TBM选型
1、TBM选型原则 ①根据工程特点选取合适类型的TBM。TBM按适用的工程 地质大致分为软岩TBM和硬岩TBM,不同生产商生产的同类的 TBM在结构上也有很大差别，各有优缺点，要根据工程特点 对照选型。
TBM和盾构的区别
1.适用的工程不一样，TBM用于硬岩，盾构机用于土层的挖掘。
2.两者的掘进，平衡，支护系统都不一样。
3.TBM比盾构技术更先进，更复杂。
4.工作的环境也不一样，TBM是硬岩掘进机，一般用在山岭隧道或大型引水工程，盾构是软土类掘进机，主要是城市地铁，及小型管道。
其实TBM和盾构除了这些本质的差别外，笼统的来说，都是一样，都是隧道全断面掘进。
只是不同的工作环境应用不用的机械罢了。
全断面掘进机（TBM）和土上的盾构机（如泥水加压盾构）还是有很大区别的。
因为毕竟两者的工作环境不一样，造成两者的掘进，平衡，支护系统都不一样。
而且前者也远比后者复杂TBM与盾构机在价格方面有很大不同；适应的工作环境不一样；施工进度两者有很大差异。
TBM主要用于在岩石中开挖,而盾构机主要用于在土层中开挖TBM英文原文: Tunnel Boring Machine中文即：隧道掘进机(1)在岩石中开挖隧道的TBM：通常用这类TBM在稳定性良好、中～厚埋深、中～高强度的岩层中掘进长大隧道。
这类掘进机所面临的基本问题是如何破岩，保持掘进的高效率和工程顺利。
(2)在松软地层中掘进隧道的TBM：通常用这类TBM在具有有限压力的地下水位以下的基本均质的软弱地层中开挖有限长度的隧道。
这类掘进机所面临的基本问题是空洞、开挖掌子面的稳定、市区地表沉降等。
对于全断面隧道掘进机，目前在国内有两种提法，其一是岩石掘进机（TBM），其二是盾构机。
TBM就是适合硬岩掘进的隧道掘进机，盾构机指的是适于在软岩、土中的隧道掘进机。
这种说法有些言不符实，因为现在许多硬岩TBM也采用盾构技术，而TBM本来就是隧道掘进机的意思。
鉴于学术及现实中称法混乱，造成许多麻烦，所以本文建议国内采用统一称法，采用“硬岩TBM”和“软岩TBM”两种来规范（下文就采用此用法）。
其中硬岩TBM 又可分为敞开式TBM、护盾式TBM。
硬岩TBM适用于山岭隧道硬岩掘进，代替传统的钻爆法，在相同的条件下，其掘进速度约为常规钻爆法的4～10倍，最佳日进尺可达150m；具有快速、优质、安全、经济、有利于环境保护和劳动力保护等优点。
浅析硬岩隧道掘进机（TBM）空推施工技术要点
浅析硬岩隧道掘进机（TBM）空推施工技术要点摘要：广东省深圳市城市轨道交通六号线二期TBM段始发井位于翰林站北端头大里程段终于梅林关站，隧道区间处于中、微风化花岗岩中。
硬岩TBM适用于山岭隧道硬岩掘进，代替传统的钻爆法，在相同的条件下，其掘进速度约为常规钻爆法的4～10倍，最佳日进尺可达40m；具有快速、优质、安全、经济、有利于环境保护和劳动力保护等优点。
特别是高效快速可使工程提前完工，提前创造价值，对我国的现代化建设有很重要的意义。
关键词：硬岩；TBM；掘进TBM也称全断面隧道掘进机，它具有掘进、支护、出渣等施工工序并行连续作业，是机、电、液、光、气等系统集成的工厂化流水线隧道施工装备，具有掘进速度快、利于环保、综合效益高等优点，可实现传统钻爆法难以实现的复杂地理地貌深埋长隧洞的施工。
深圳市城市轨道交通六号线二期TBM段在缓和曲线始发，纵断面处于2.8%上坡曲线，隧道埋深12-137m，隧道主要穿越微风化岩层，采用1.5m厚400mm管片。
1、工程基本概况梅～翰区间全长约2311m，其中矿山段193.906m，TBM工作段1965m，TBM空推段153.229m。
梅林关站～翰林站区间TBM始发井位于翰林站北端头大里程段，先以单洞单线断面下穿2000×2000mm雨水管、梅东四路、皇岗彩田立交桩基后，上跨深圳地铁10号线孖雅区间、侧穿新彩隧道、下穿厦深铁路、上跨东江饮水干道、下穿南坪快速路，之后与出入线以单洞双线穿行小山包后到达梅林关。
区间平面线路最小曲线半径为450m；纵断面为一字坡，最大纵坡为28‰。
2、TBM基本特征2.1工作原理双护盾TBM，又称为伸缩式TBM。
具有主推和辅推两套推进系统，可实现掘进的同时完成拼装管片作业，大大提高施工效率。
此外，因为具备两套推进系统，该机型即可适用软岩地层（单护盾模式），又可适用硬岩地层（双护盾模式），具有广泛的地质适应性。
TBM是利用旋转刀盘上的滚刀挤压剪切破岩，通过旋转刀盘上的铲斗齿拾起石渣，落入主机皮带上向后输送，再通过牵引矿渣车或隧洞连续皮带机运渣到洞外。
TBM简介
TBM 是英语Tunnel Boring Machine（隧洞掘进机）的简称，是目前国际上最先进的隧洞施工机械，它依靠机械的强大推力和剪切力破碎岩石（注：推力由高压液压油缸提供，使刀具能够贯入岩体，因此油缸的推力、道具的贯入度就是TBM的掘进速度的一个重要参数。
剪切力就是由安装在刀盘上的刀具——滚刀、切刀、刮刀等切割岩体实现的，刀盘由驱动轴承带动旋转提供扭矩和转速），使隧洞掘进、出碴、衬砌、灌浆、采用激光导向等工序平行作业，实现一次成洞。
TBM法对围岩扰动小，开挖面平整圆顺，超欠挖少，可以有效降低地质灾害发生风险，实现连续快速作业。
它具有速度快、质量优、费用低、施工安全等优点，广泛应用于水利、水电、城建、交通等行业。
（注）：Tunnel Boring Machine应该是所有“隧道掘进机”的统称（简写TBM），真正意义上的TBM主要分为两个大类，一个是岩石隧道掘进机（国内一般称为TBM，有单护盾和双护盾的，用于岩石隧道施工，初期支护多采用锚杆喷射混凝土支护，大部分还有二次衬砌，最终成型隧道，不过也有采用类似盾构管片形式一次成型的），另一个就是所谓的盾构机了（国内还是称为盾构机，分为土压平衡盾构机EPB-Tunnel Machine和泥水盾构机。
用于单一或者复合式的土层、砂层、岩层地质条件的隧道施工，没有初期支护，采用管片的形式进行拼装形成衬砌，一次成型隧道）。
另外还有一种顶管法，与盾构机相似，但是原理不同，应用范围也不一样，了解不多，是否属于TBM 不敢确定，就不作解释了。
在国内，不要把“TBM”是划分后岩石隧道掘进机的称呼还是隧道掘进机的总称上混淆了。
在国外TBM可能就是我们称之为的岩石隧道掘进机，也可能是盾构机；在国内TBM就是岩石隧道掘进机。
TBM 适用于中硬岩层的开挖，最适宜于开挖岩石单轴抗压强度介于50～150MPa 的岩层。
当岩石的抗压强度超过150MPa时，将导致掘进机刀具磨损加剧，掘进速度降低，施工成本提高。
敞开式和护盾式TBM的区别
敞开式和护盾式TBM的区别
一、TBM的名称含义
TBM是指全断面隧道掘进机的英文缩写，（Tunne1隧道,Boring掘进，Machine机器），在国内将用于岩石地层的简称为硬岩TBM,用于软土地层的称为盾构机。
二、敞开式和护盾式TBM的区别
煤矿井下根据现场生产实际需要，煤矿井下专用设备分为敞开式TBM和护盾式TBM。
护盾式TBM是将主机推进系统全部包裹在护盾体里面，护盾较长，护盾加刀盘一般均在6-7米（图例1）；敞开式TBM 是将主机推进系统裸露在外，护盾短，护盾加刀盘仅仅2-3米（图例2）o
图例1高家堡第二套ZTT4530护盾式TBM
图例2胡家河ZTT6530敞开式TBM
三、敞开式TBM
中铁建生产的敞开式TBM在国内仅有5套，可可盖煤矿配套使用两套ZTT7010敞开式TBM,高家堡第一套ZTT6530敞开式TBM,高家堡第三套ZTT4530敞开式TBM,胡家河ZTT6530敞开式TBM o
最后两套TBM（高家堡第三套ZTT6330敞开式TBM和胡家河ZTT6530）均采用主梁下沉式结构，设备总长度60-65米。
前面三套TBM设备均采用主梁正置式结构，后配套设备较多,设备总长度120-165米。
大型施工机械总结
1.全断面隧道掘进机采用了类似机器人的技术，是集机、电、液、光、气、水、信息于一体的隧道施工成套专用设备。
隧道掘进机的地质针对性非常强，一般来说，用于岩石地层的隧道掘进机称为TBM，用于软土地层的隧道掘进机称为盾构。
2.盾构与TBM的区别：TBM是“Tunnel Boring Machine”的英文缩写，一般指全断面硬岩隧道掘进机，通常定义中的TBM是以岩石地层为掘进对象，不具备泥水压、土压等维护掌子面稳定的功能。
盾构施工主要由稳定开挖面、掘进及排土、管片衬砌及壁后注浆三大要素组成。
其中开挖面的稳定方法是其工作原理的主要方面，也是盾构区别于TBM及比TBM 复杂的主要方面。
3.盾构，用于软土隧道暗挖施工，具有金属外壳，壳内装有整机及辅助设备，在其掩护下进行土体开挖、土碴排运、整机推进和管片安装等作业，而使隧道一次成形的机械。
4.盾构发展小结：盾构作为一种安全、快速的隧道掘进机械，经历了四个发展阶段：一是以Brunel盾构为代表的手掘式盾构；二是以机械式、气压式、网格式盾构为代表的第二代盾构；三是以闭胸式盾构为代表（泥水式、土压式）的第三代盾构；四是以大直径、大推力、大扭矩、高智能化、多样化为特色的第四代盾构。
5.土压平衡盾构结构原理土压平衡盾构主要由刀盘及刀盘驱动、盾壳、螺旋输送机、皮带输送机、管片安装机、推进油缸、同步注浆系统等组成。
刀盘旋转切削开挖面的泥土，破碎的泥土通过刀盘开口进入土仓，泥土落到土仓底部后，通过螺旋输送机运到皮带输送机上，然后输送到停在轨道上的碴车上。
盾构在推进油缸的推力作用下向前推进。
盾壳对挖掘出的还未衬砌的隧道起着临时支护作用，承受周围土层的土压、承受地下水的水压以及将地下水挡在盾壳外面。
掘进、排土、衬砌等作业在盾壳的掩护下进行。
6.盾构的整体结构：盾体、刀盘及驱动系统、主轴承、推进和拼装系统、拼装机、桥架(连接盾体和后配套系统)、后配套系统、遥控器、润滑、密封及注浆、盾尾、注浆系统、水路系统、液压系统、液压管路7.盾构机分类：(1) 按掘削地层分类硬岩盾构（TBM）、软岩盾构、软土盾构、硬岩软土盾构(2) 按盾构机横截面形状分类半圆形、圆形、椭圆形、马蹄形、双圆搭接形、三圆搭接形、矩形(3) 按盾构机横截面的大小分类超小型盾构φ<1m、小型盾构 3.5m≥φ≥1m、中型盾构6m≥φ≥3.5m、大型盾构14m≥φ≥6m、超大型盾构18m≥φ≥14m 、特大型盾构φ>18m (4) 按掘削面的敞开程度分类全部敞开式：无盖敞开式、有盖敞开式部分敞开式：网格式封闭式：中心支承式、中间支承式、周边支承式(5)按掘土出土器械的机械化程度程度分类人工挖掘式、半机械掘削式、机械掘削式(6)按掘削面的加压平衡方式分类外加支承式、气压式、泥水式、土压式(7)按刀盘运动形式分类转动掘削式、多轴摇动掘削式、摆动掘削式(8)按盾构机特殊构造分类中折盾构、球体盾构、异径母子盾构、重心靠前盾构、特殊构造的盾构、现场换刀盾构、可直接掘削前障碍物盾构、机体可分可合盾构、固体回收盾构、倾斜中空轴全断面机内注浆盾构、倾斜中空轴全断面机内注浆+活动前檐盾构(9)按盾构机的功能、用途分类(10)按盾构隧道衬砌施工方法分类8.盾构机选型依据(1) 土质条件、岩性（抗压、抗拉、粒径、成分等个参数）(2) 开挖面稳定（自立性能）(3) 隧道埋深、地下水位(4) 设计隧道的断面(5) 环境条件、沿线场地（附近管线和建筑物及其结构特性）(6) 衬砌类型(7) 工期(8) 造价(9) 宜用的辅助工法(10) 设计路线、线形、坡度（11）电气等其他设备条件盾构掘进机选型的其他条件（1）工期条件的制约（2）造价因素的制约（3）环境因素的制约（4）基地条件的制约（5）设计路线、平面竖向曲线形状的制约9.防止粘土附着对策a在刀盘进土口位置装备高压水喷射管b扩大刀盘中央部分的开口，重视泥土从刀盘中心部进入土仓c在土仓内隔壁上装备前后滑动式固定搅拌翼，并可从其前端添加泥浆d装备在刀盘内侧可以覆盖整个区域的搅拌翼e固定土仓隔壁中心部分，防止转动脚中心部分泥土堵塞10.TB880E：表示敞开式掘进机，刀盘直径8.8m，刀盘由电动机驱动；TB350H：表示敞开式掘进机，刀盘直径3.5m，刀盘由液压马达驱动；TB650E／Sch：表示支撑式掘进机，刀盘直径6.5m，刀盘由防爆电动机驱动。
盾构机分类介绍+TBM介绍(2016.8.20赵睿)
盾构机分类及双护盾TBM工作原理撑靴式硬岩盾构机双护盾硬岩盾构机土压平衡盾构机泥水式盾构机主讲：赵睿策划：肖正目录1 什么是盾构法2 盾构机的分类3 盾构机之TBM1 什么是盾构法盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法。
它是利用盾构机械在地下推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止隧道内部发生坍塌。
同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。
2 盾构机的分类盾构机TBM硬岩掘进机敞开式盾构机土压平衡盾构机泥水平衡盾构机顶管机敞开式盾构机敞开式盾构分为全敞开式和部分敞开式。
全敞开式盾构在隧道工作面上没有封闭的压力补偿系统，不能抵抗土压和地下水压。
土压平衡盾构机刀盘旋转切削的泥土通过刀盘开口被压进土舱，通过螺旋输送机运送到皮带机，然后运送到渣车上。
油缸推动盾构向前掘进，盾壳对挖掘出的还未衬砌的隧道起着临时支护作用，承受周围土层的水、土压力。
掘进、排土、衬砌等作业在盾壳的掩护下进行。
泥水平衡盾构机利用马达驱动刀盘旋转，液压千斤顶推动刀盘前进。
压力平衡系统通过气垫加压使工作腔内的压力与推进中受到的水、土压力保持平衡，保证开挖面的稳定。
在开挖腔内不断注入泥浆，开挖的碴土悬浮在泥浆里，通过排泥管输送到隧道外。
并通过输送机运送管片，由拼装机在盾构内拼装，完成衬砌。
TBM硬岩掘进机在常温常压下，利用盾体或撑靴支撑岩壁，克服开挖岩体所需的推力和扭矩，主推进或辅助推进系统提供开挖岩体所需的推力，同时主驱动带动刀盘刀具滚压破岩，连续皮带机或矿车将岩碴运出洞外，管片安装机与辅助推进系统实现同步衬砌与开挖，伸缩护盾和主、辅助推进系统实现换步和连续隧道施工作业。
单护盾硬岩盾构机单护盾硬岩盾构机TBM硬岩掘进机双护盾硬岩盾构机双护盾硬岩盾构机撑靴式硬岩盾构机撑靴式硬岩盾构机顶管机顶管法施工是在管道的沿线按设计方案设置工作井和接收井。
TBM和盾构的区别
TBM和盾构的区别
tbm全断面岩石掘进机，应该也是算是盾构机的一种形式。
我们习惯上把全断面岩石掘进机和适用于软土层掘进的盾构机分开说，因为两者的工作原理差异比较大。
岩石掘进机与软土盾构对照（前者是tbm后者是软土盾构机）
岩石掘进机
软土盾构
刀盘
结构复杂，刀盘盘体由上下不等的两部分组成，采用盘形滚刀，刀具定位精度要求较高，需要经常换刀
结构简单，刀盘盘体为一整体，采用蹄形硬质合金刀，刀具定位精度要求不高，一般不需换刀
刀盘喷水系统
减少粉尘，冷却刀盘
改善土质，便于出土，并保持土压平衡
掘进效率
可连续作业，掘进效率较高
间断推进，效率较低
刀盘与壳体中心线
偏心，中心距相差11mm
同
纠转方式
通过调节主推进油缸压力
通过刀盘正反转
支撑方式
夹具撑靴支撑在隧道壁上
推进油缸支撑在管片上
车架动作形式
与主机间隔前进，可减小主机工作阻力
随主机一起前进，增加了主机工作阻力
通风系统
风管和动力均置于车架上，装有除尘器和消音器风管置于隧道壁上，动力置于隧道口，无净化设备轨道布置
铺设在车架上，部分区间采用双轨，可连续运输铺设在隧道中，采用单轨形式，间断运输。
[优秀]海瑞克盾构及TBM介绍PPT资料
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混合式盾构机:
机械化的施工方法和优化的拖车式物流方式有效节约时间 ； 护板因应地层中的开挖角度而制，从而保证其与隧道掌子面持续接触。
按如缩照果空工 隧 气程道支的掌撑要子。求面，处在作顶于进稳不。架定可的稳在以地定这连层在中的种一，个例砂模水如砾式平硬和岩地 下竖或直密层 ，移实或 开动的平粘混 挖台性上土合 仓来体地 内方中便，层 完进像行小中 全大型， 充量的的AV设 满钻N设孔备 了备作以 悬一业样。混 浮，盾合 液构机式，以盾而泥水构压模式机力工的腔作，模(4而)无式则需工使位用压 衬砌工作在隧道推于进刚分刚完隔成挡而隧板道仍(1然)处后于面盾体，保护悬状浮态下液时使由用压环形缩钢筋气预垫应力(混1凝2土)和管片压进力行支挡护－板即(所2谓)的支“撑衬砌。”。气 气围这压岩是通 /传粘过统土一开矿个挖物空模学气式特压液调无性节法通喷设实备现过爆的(1一和0。+1个渣1)自空土动控气进制，调 仓防节 。止隧设 开道掌备 挖子仓(面1发0(生3+)浆1和液1)喷分自爆隔和动渣挡控土进板制仓后。，面防调止压隧腔道内掌悬子浮面液发之生间浆 除了对加工工艺的的选择压，刀力盘调设计节对隧通道过掘进连起着通重管要作(用5，)进也需行特。别注进意。泥管(9)把新鲜悬浮液输送到开挖 隧可转道实运衬 现 皮砌1带0既机米可位直以于径是掘的仓过防进隧水机道调。性和以的后压每而也配24腔可套小排以系时内泥是统12非之的米管防间的输水，(速6性从度浆)的那则施。里管工，把；(石8格渣)和或栅直排接(1由浆3皮)管带后机(面运7出)开连隧道挖续，仓或冲被内刷装载的连到悬渣通车浮管上运液下送输出方去送，。 出以去避。免通渣 衬砌管片的几何形土状各沉式各积样。。 而用如作果 介在质混的合理土想层土在或质松是稳散含土有定层较的中多使粘地用土这、质种肥状衬土砌或况方淤法泥中，的，泥粘土结如将性会土硬从壤岩从。支或护体密旁实边塌的落。粘性地层中，像小型的AVN
盾构及TBM设备监造的实践与探索
盾构及TBM设备监造的实践与探索摘要：本文主要研究了盾构及TBM设备监造工作，思考了盾构及TBM设备监造的要点，以及如何更好的开展盾构及TBM设备监造工作，提出了一些具体的措施和对策，希望可以为今后的工作提供参考。
关键词：盾构，TBM设备，监造前言当前盾构及TBM设备监造工作也必须要进一步的进行分析，进一步提高盾构及TBM设备监造的质量，为此，要深刻了解盾构及TBM设备监造的方法，并采取有效措施提高工作水平。
1、盾构及TBM概述盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机。
盾构的施工法是掘进机在掘进的同时构建（铺设）隧道之“盾”（指支撑性管片），它区别于敞开式施工法。
国际上，广义盾构机也可以用于岩石地层，只是区别于敞开式（非盾构法）隧道掘进机。
而在我国，习惯上将用于软土地层的隧道掘进机称为（狭义）盾构机，将用于岩石地层的称为TBM。
盾构机根据工作原理一般分为手掘式盾构，挤压式盾构，半机械式盾构（局部气压、全局气压），机械式盾构（开胸式切削盾构，气压式盾构，泥水加压盾构，土压平衡盾构，混合型盾构，异型盾构）。
2、盾构及TBM设备监造的实践要点2.1监造协议在签订盾构及TBM设备合同时应该充分考虑监造工作的安排，应将监造的协议、大纲、形式、联络方式以及发现问题的处理程序、监造点的设置、监造记录(有必要说明的内容)及制造厂对监造工作的配合要求进行必要的约定。
这是盾构及TBM监造工作的基本前提。
在监造协议中有2项权力必须明确：(1)知情权这可能与制造厂的技术保密有矛盾。
比如会审各计算单、收集该产品内部和制作过程的影像资料，这2类资料对日后的运行分析是有用的，而制造厂通常希望模糊处理，最好是不了了之。
解决的办法是双方在签订合同前就协商一致，确定好哪些资料可看，哪些资料可抄，哪些可摄像，哪些可复制，并明确规定。
如果这些资料没有落实，制造厂应承担什么责任；如果泄密，监造方应承担什么责任。
上述内容均应在协议书中用文字明确表述。
盾构机与全断面掘进机(TBM)的区别
•
用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度 快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面 建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点，在隧洞洞线较 长、埋深较大的情况下，用盾构机施工更为经济合理。 • 盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向 前推进边对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出 的还未衬砌的隧洞段起着临时文撑的作用，承受周围土层的压力，有 时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。挖掘、排土、衬砌等作业 在护盾的掩护下进行。 • 盾构机施工主要由稳定开挖面、挖掘及排土、衬砌包括壁后灌浆 三大要素组成。其中开挖面的稳定方法是其工作原理的主要方面，也 是区别于硬岩掘进机或比硬岩掘进机复杂的主要方面。大多数硬岩岩 体稳定性较好，不存在开挖面稳定问题。 • 盾构机根据其适用的土质及工作方式的不同主要分为压缩空气式、 泥水式，土压平衡式盾构机等不同类型。泥水式盾构机是通过加压泥 水或泥浆(通常为膨润土悬浮液)来稳定开挖面，其刀盘后面有一个密 封隔板，与开挖面之间形成泥水室，里面充满了泥浆，开挖土料与泥 浆混合由泥浆泵输送到洞外分离厂，经分离后泥浆重复使用。土压平 衡式盾构机是把土料(必要时添加泡沫等对土壤进行改良)作为稳定开 挖面的介质，刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室，刀盘旋转开挖使 泥土料增加，再由螺旋输料器旋转将土料运出，泥土室内土压可由刀 盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量(旋转速度)进行调节。
• 掘进机是全断面开挖隧洞的专用设备(见彩图-臂式掘进机)。 它利用大直径转动刀盘上的刀具对岩石的挤压、滚切作用 来破碎岩石。美国罗宾斯公司在1952年开始生产第一台掘 进机。70年代以后，掘进机有了较快的发展。开挖直径范 围为1.8～11.5m。在中硬岩中,用掘进机开挖80～100 m3 大断面隧洞，平均掘进速度为每月350～400m。美国芝加 哥卫生管理区隧洞和蓄水库工程，在石灰岩中开挖直径 9.8m的隧洞，最高月进尺可达750m。美国奥索引水隧洞 直径3.09m,在页岩中开挖，最高月进尺达2088m。隧洞掘 进机开挖比钻爆法掘进速度快，用工少，施工安全，开挖 面平整，造价低，但机体庞大，运输不便，只能适用于长 洞的开挖，并且本机直径不能调整，对地质条件及岩性变 化的适应性差，使用有局限性。
隧道施工新奥法、盾构法、TBM、浅埋暗挖法施工方法(121页)
工作示意图
竖井施工
竖井施工
盾构机安装
安装就位
推进
沙土搬运和管片运输
沙土搬运
衬砌
衬砌指的是为防止围岩变形或坍塌，沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等 材料修建的永久性支护结构。衬砌技术通常是应用于隧道工程、水利 渠道中。衬砌简单说来就是内衬，常见的就是用砌块衬砌，可以是预 应力高压灌浆素混凝土衬砌。
探导坑。 美国罗宾斯(Robbins)公司1952年研制出第一台软岩TBM，1956年又成功研制
中硬岩TBM。
2020/5/12
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TBM法的概述与应用
土压平衡盾构机结构图
刀盘
盾尾
施工
1.在盾构法隧道的起始端和终结端各建一个竖井，城市地铁一般利用 车站的端头作为始发或到达的竖井； 2.盾构在始发竖井内安装就位； 3.依靠盾构千斤顶推力（作用在竖井后壁或新拼装好的衬砌上）将盾 构从始发工作井的墙壁开孔处推出； 4.盾构在地层中沿着设计轴线推进，在推进的同时不断出土（泥）和 安装衬砌管片； 5.及时向衬砌背后的空隙注浆，防止地层移动和固定衬砌环位置； 6.盾构进入到达竖井并被拆除，如施工需要，也可穿越竖井再向前推 进。
管片
管片运输
管片运输
管片运输
管片拼装
管片拼装
盾构到达竖井
TBM
TBM发展历史简介
隧道掘进机(Tunnel Boring Machine )是一种用机械破碎岩石、出碴与支护 实行连续作业的综合设备，它是由盾构技术发展而来的。
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。 1846年意大利人Maus发明隧道掘进机(盾构)。 1851年美国人查理士·威尔逊研制出TBM试用于花岗岩掘进未获成功。 1881年波蒙特开发出压缩空气式TBM，成功用于英吉利海峡隧道直径2.1m的勘
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什么是盾构机？与全断面掘进机(TBM)的区别
行业：制造机械信息来源：网络发布时间：2011-02-14
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盾构机是盾构法施工中的主要施工机械。
盾构施工法是在地面下暗挖隧洞的一种施工方法，它使用盾构机在地下掘进，在防止软基开挖面崩塌或保持开挖面稳定的同时，在机内安全地进行隧洞的开挖和衬砌作业。
其施工过程需先在隧洞某段的一端开挖竖井或基坑，将盾构机吊入安装，盾构机从竖井或基坑的墙壁开孔处开始掘进并沿设计洞线推进直至到达洞线中的另一竖井或隧洞的端点。
用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点，在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构机施工更为经济合理。
盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。
该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时文撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。
挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。
盾构机施工主要由稳定开挖面、挖掘及排土、衬砌包括壁后灌浆三大要素组成。
其中开挖面的稳定方法是其工作原理的主要方面，也是区别于硬岩掘进机或比硬岩掘进机复杂的主要方面。
大多数硬岩岩体稳定性较好，不存在开挖面稳定问题。
盾构机根据其适用的土质及工作方式的不同主要分为压缩空气式、泥水式，土压平衡式盾构机等不同类型。
泥水式盾构机是通过加压泥水或泥浆(通常为膨润土悬浮液)来稳定开挖面，其刀盘后面有一个密封隔板，与开挖面之间形成泥水室，里面充满了泥浆，开挖土料与泥浆混合由泥浆泵输送到洞外分离厂，经分离后泥浆重复使用。
土压平衡式盾构机是把土料(必要时添加泡沫等对土壤进行改良)作为稳定开挖面的介质，刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室，刀盘旋转开挖使泥土料增加，再由螺旋输料器旋转将土料运出，泥土室内土压可由刀盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量(旋转速度)进行调节。
盾构机问世至今已有近180年的历史，其始于英国，发展于日本、德国。
近30年来，通过对土压平衡式、泥水式盾构机中的关键技术，如盾构机的有效密封，确保开挖面的稳定、控制地表隆起及塌陷在规定范围之内，刀具的使用寿命以及在密封条件下的刀具更换，对一些恶劣地质如高水压条件的处理技术等方面的探索和研究解决，使盾构机有了很快的发展。
国外主要生产厂家有日本三菱重工人川崎重工、日立造船、德国海伦克内希特(HerrenknechtAG)公司等。
盾构机尤其是土压平衡式和泥水式盾构机在日本由于经济的快速发展及实际工程的需要发展很快。
德国的盾构机技术也有独到之处，尤其是在地下施工过程中，保证密封的前提以及高达0.3MPa气压的情况下更换刀盘上的刀具，从而提高盾构机的一次掘进长度。
德国还开发了在密封条件下，从大直径刀盘内侧常压空间内更换被磨损的刀具。
盾构机是盾构法施工中的主要施工机械。
盾构施工法是在地面下暗挖隧洞的一种施工方法，它使用盾构机在地下掘进，在防止软基开挖面崩塌或保持开挖面稳定的同时，在机内安全地进行隧洞的开挖和衬砌作业。
其施工过程需先在隧洞某段的一端开挖竖井或基坑，将盾构机吊入安装，盾构机从竖井或基坑的墙壁开孔处开始掘进并沿设计洞线推进直至到达洞线中的另一竖井或隧洞的端点。
用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点，在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构机施工更为经济合理。
盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。
该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时文撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。
挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。
盾构机施工主要由稳定开挖面、挖掘及排土、衬砌包括壁后灌浆三大要素组成。
其中开挖面的稳定方法是其工作原理的主要方面，也是区别于硬岩掘进机或比硬岩掘进机复杂的主要方面。
大多数硬岩岩体稳定性较好，不存在开挖面稳定问题。
盾构机根据其适用的土质及工作方式的不同主要分为压缩空气式、泥水式，土压平衡式盾构机等不同类型。
泥水式盾构机是通过加压泥水或泥浆(通常为膨润土悬浮液)来稳定开挖面，其刀盘后面有一个密封隔板，与开挖面之间形成泥水室，里面充满了泥浆，开挖土料与泥浆混合由泥浆泵输送到洞外分离厂，经分离后泥浆重复使用。
土压平衡式盾构机是把土料(必要时添加泡沫等对土壤进行改良)作为稳定开挖面的介质，刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室，刀盘旋转开挖使泥土料增加，再由螺旋输料器旋转将土料运出，泥土室内土压可由刀盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量(旋转速度)进行调节。
盾构机问世至今已有近180年的历史，其始于英国，发展于日本、德国。
近30年来，通过对土压平衡式、泥水式盾构机中的关键技术，如盾构机的有效密封，确保开挖面的稳定、控制地表隆起及塌陷在规定范围之内，刀具的使用寿命以及在密封条件下的刀具更换，对一些恶劣地质如高水压条件的处理技术等方面的探索和研究解决，使盾构机有了很快的发展。
国外主要生产厂家有日本三菱重工人川崎重工、日立造船、德国海伦克内希特(HerrenknechtAG)公司等。
盾构机尤其是土压平衡式和泥水式盾构机在日本由于经济的快速发展及实际工程的需要发展很快。
德国的盾构机技术也有独到之处，尤其是在地下施工过程中，保证密封的前提以及高达0.3MPa气压的情况下更换刀盘上的刀具，从而提高盾构机的一次掘进长度。
德国还开发了在密封条件下，从大直径刀盘内侧常压空间内更换被磨损的刀具。
盾构机是盾构法施工中的主要施工机械。
盾构施工法是在地面下暗挖隧洞的一种施工方法，它使用盾构机在地下掘进，在防止软基开挖面崩塌或保持开挖面稳定的同时，在机内安全地进行隧洞的开挖和衬砌作业。
其施工过程需先在隧洞某段的一端开挖竖井或基坑，将盾构机吊入安装，盾构机从竖井或基坑的墙壁开孔处开始掘进并沿设计洞线推进直至到达洞线中的另一竖井或隧洞的端点。
用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点，在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构机施工更为经济合理。
盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。
该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时文撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。
挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。
盾构机施工主要由稳定开挖面、挖掘及排土、衬砌包括壁后灌浆三大要素组成。
其中开挖面的稳定方法是其工作原理的主要方面，也是区别于硬岩掘进机或比硬岩掘进机复杂的主要方面。
大多数硬岩岩体稳定性较好，不存在开挖面稳定问题。
盾构机根据其适用的土质及工作方式的不同主要分为压缩空气式、泥水式，土压平衡式盾构机等不同类型。
泥水式盾构机是通过加压泥水或泥浆(通常为膨润土悬浮液)来稳定开挖面，其刀盘后面有一个密封隔板，与开挖面之间形成泥水室，里面充满了泥浆，开挖土料与泥浆混合由泥浆泵输送到洞外分离厂，经分离后泥浆重复使用。
土压平衡式盾构机是把土料(必要时添加泡沫等对土壤进行改良)作为稳定开挖面的介质，刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室，刀盘旋转开挖使泥土料增加，再由螺旋输料器旋转将土料运出，泥土室内土压可由刀盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量(旋转速度)进行调节。
盾构机问世至今已有近180年的历史，其始于英国，发展于日本、德国。
近30年来，通过对土压平衡式、泥水式盾构机中的关键技术，如盾构机的有效密封，确保开挖面的稳定、控制地表隆起及塌陷在规定范围之内，刀具的使用寿命以及在密封条件下的刀具更换，对一些恶劣地质如高水压条件的处理技术等方面的探索和研究解决，使盾构机有了很快的发展。
国外主要生产厂家有日本三菱重工人川崎重工、日立造船、德国海伦克内希特(HerrenknechtAG)公司等。
盾构机尤其是土压平衡式和泥水式盾构机在日本由于经济的快速发展及实际工程的需要发展很快。
德国的盾构机技术也有独到之处，尤其是在地下施工过程中，保证密封的前提以及高达0.3MPa气压的情况下更换刀盘上的刀具，从而提高盾构机的一次掘进长度。
德国还开发了在密封条件下，从大直径刀盘内侧常压空间内更换被磨损的刀具。
盾构机与全断面掘进机(TBM)的区别
其实全断面掘进机(TBM)和盾构机笼统的说，都是一样，都是隧道全断面掘进。
只是不同的工作环境应用不用的机械罢了。
他们的主要区别如下：
1.适用的工程不一样，TBM用于硬岩，盾构机用于土层的挖掘。
2.两者的掘进，平衡，支护系统都不一样。
3.TBM比盾构技术更先进，更复杂。
4.工作的环境也不一样，TBM是硬岩掘进机，一般用在山岭隧道或大型引水工程，盾构是软土类掘进机，主要是城市地铁，及小型管道。