全断面隧道掘进机报告(郑州117页PPT

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全断面隧道掘进机技术风险分析与施工措施

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。

全断面隧道掘进机施工煤矿巷道情况现状与总结

全断面隧道掘进机施工煤矿巷道情况现状与总结摘要：随着煤炭开采技术的进步，采掘设备重型化、大型化已成为现代化大型矿井的发展趋势，全断面隧道掘进机也逐渐成为矿山领域巷道施工的重要手段。

但掘进机施工煤矿巷道带来的掘进、出渣、支护及不良地层处理问题，需要在未来施工中逐一解决。

本文着重介绍国内已有的掘进机施工煤矿巷道经验，旨在为后续设备制造和施工提供参考。

1. 玛纳斯涝坝湾煤矿副平硐工程1.1 地质情况本工程为由神华新疆能源有限责任公司所开发的玛纳斯涝坝湾煤矿副平硐工程，是国内首次将大型复合式岩石掘进机用于煤矿巷道的工程。

工程地点位于新疆维吾尔族自治区乌鲁木齐以西100km处玛纳斯县境内，地处玛纳斯县南部距县城55km塔西河乡涝坝湾内塔西河南侧。

本工程主要内容为副平硐及石门施工：副平硐南北走向，设计长度5318m，石门设计长度900m，总长6218m。

本工程6.2公里隧道共有4个地质探孔。

沿隧道前进方向分别是G2011-4、G2011-3、G2011-2、G2011-1。

图5.1 新疆玛纳斯涝坝湾副平硐地理位置图5.2 新疆玛纳斯涝坝湾副平硐岩层照片1.2 工程特点及设备简介本工程的特点及难点如下：6.2km独头掘进，最大埋深320m；主要为泥质粉砂岩、砂砾岩岩体，抗压强度6～54MPa，局部存在富水层、破碎带等不良地质；穿越涝坝湾湖，湖面标高1823m，局部穿越煤层；首次采用具有“安全、快速、环保”优势的全断面掘进机（复合式盾构机）施工煤矿平硐；地处偏僻，物资运输难度大；冬季洞外始发。

本工程采用铁建重工ZTE6420复合式盾构机。

可以根据地层的不同特性分别采用不同的掘进模式进行开挖：在不稳定的地层中开挖时掘进机可以采用土压平衡模式掘进；在稳定性比较好的地层中可以采用敞开式掘进；根据实际地层的不同还可以采用半敞开式掘进；三种掘进模式可以灵活转换。

2012年9月8日始发，2015年1月20贯通，累计掘进5855m，中途因其他不可控因素停机约4个月。

关于全断面隧道掘进机探析

【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。

隧道施工方法—全断面开挖工法(隧道施工课件)

1．隧道修建方法分类与简况
1.2 暗挖法修建简况
TBM隧道：起步较晚，但发展迅猛。自1952年美国罗宾斯公司生产第1台TBM起，采用TBM施工的隧道的累计总长度已超过4000km 目前世界上每年开挖的隧道中，有 30%—40%是由掘进机完成的。开挖断面直径最大的达到 11.81m(瑞士Mt.Russein道路隧道，1990—1992年)。
资源配置：
根据工期、计划进度，合理配置相应的施工机械设备、劳动力和主要材料供应，以及供电、供水系统。
安排施工准备工作：
编制施工总平面布置图：
内容包括校对设计文件、测量标桩复测、施工场地和弃渣场地布
置、安排交通运输路线、组织风、水、电线路敷设、生产和生活设施安排、搞好现场及洞口排水系统以及环保安排等。
（3）超前锚杆，孔内注浆：常用自进式锚杆（钻、锚、注一体化），中空注浆锚杆（先风枪钻孔，再插管注浆），拱部不宜采用不能保证注浆质量的砂挖控制
图 5.3—1
铁路隧道施工设计把允许超挖值计算在工程量清单内是合理的（公路不计是有问题的）
5．隧道开挖
5.3 超欠挖控制
规定有允许超挖的理由：如图 5.3—2
h = L×Sinθ 式中：h—炮眼底台阶高度（m）L—炮眼深度（m） θ—风枪施钻外插角（度）（不可避免的）平均超挖高度为1/2h。从上式可看出，炮孔越深，h越大，超挖越多。
5．隧道开挖
5.3 超欠挖控制
超欠挖统计：根据近百座隧道的调查统计，平均超挖值为 38.7cm，超出允许超挖值（按15cm计）23.7cm，相当每延米铁路单线隧道多开挖4.03m3，铁路双线隧道多开挖6.40m3，折合资金（开挖90元/m3＋喷砼310元/m3）分别为1612元和2560元。

隧道掘进机TBM施工PPT课件

2. 国内应用
国内TBM研发制造始于二十世纪六十年代中期，共生产10余台直径2.5~5.8m的TBM，先后用于下列水电与煤矿井巷工程。国产机型月均进尺20~300m，累计总掘进长度 12km。
① 云南西洱河水电站引水隧道 ② 引滦入津新王庄隧道陡河电站的引水隧道 ③ 引大入秦总干渠38号隧道 ④ 北京落坡岭水电工程 ⑤ 贵州猫跳河水电站引第水13页隧/共道36页
⑥ 选用TBM开挖隧道应尽量避开复杂不良岩层。
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三．机械条件
TBM不仅受地质条件约束，还受到开挖直径、开挖机构的约束。
在硬岩中开挖大直径隧道很是困难。日本实例的最大直径仅为5m左右。
目前TBM多数是单轴回转式。若开挖直径越大，刀头内周与外周的周差速越大，将对刀头产生种种不良影响。
微型 T B M ： Φ 0 . 2 5 ~ 3第.30页0/共m36页
Single Shield TBM
①护盾；②液压推进油缸；③管片；④刀盘；⑤装渣斗；⑥皮带输送机
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第二章山岭隧道施工技术
Double Shield TBM
①可伸缩护盾；②刀盘；③活动支撑鞋；④辅助推进油缸；⑤管片
圆盘型楔齿形球齿型切削式主要利用岩石抗弯抗剪强度低仅为抗压强度的510的特点靠铣削即剪切与弯断破碎在两种破岩方式总的破岩体积中大部分并不是由刀具直接切割下来的而是由后进刀具剪切破碎的先形成破碎沟或切削槽是先决条件2021精选ppt圆盘型滚刀破岩原理圆盘型滚刀图a工作压力50200kn岩体表面在刀圈刀尖强集中力作用下破碎而被切人并形成切入坑见图b
5. 通风及吸尘装置
掘进机工作时将产生大量的热量与粉尘。故对通风、降尘要求较高。一般在刀盘头部安装有吸尘设备和喷

隧道施工技术总结PPT课件

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全断面开挖
III级围岩采用全断面法施工
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台阶法开挖
III、IV级围岩采用半台阶法开挖
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出碴
侧卸式装载机
自卸汽车
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压入式通风
直径1.5m软式风管
110KV轴流风机
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采用湿喷工艺
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中空锚杆注浆机
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一、工程概况
• 我标段全长21.89km，合同造价5.7亿。隧道共有 4座，单幅总长5147m，其中马洋洞隧道右线长 1634m，左线长1720m。隧道工程地质情况与水文地质情况相对简单，岩性以花岗岩为主，除洞口段为V级围岩外，洞内主要以III、IV级围岩为主。
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• 我项目部自二OO七年十月份开工以来，狠抓施工现场技术管理、施工工序衔接、工艺质量控制，目前施工进展情况较为顺利，现将我们施工过程中的一些经验、得失与各位领导、同仁进行交流，望各位领导、同仁提出宝贵意见和建议。
• 2、材料分门别类堆码整齐，标识清楚，机具设备摆放整齐。
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仰拱及铺底及时跟进
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• 总结与提高部分呢？第62页/共64页
• 谢谢诸位！
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感谢您的观看！
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• 5、初支、仰拱、铺底紧跟开挖掌子面，及时衬砌闭合成环，以防止隧道坍塌。 • 6、为了最大限度减少因坍塌事故引起的人员伤亡和财产损失，在V级围岩地段的掌子面与二衬之间安设逃
生管。
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预知危险活动牌
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煤矿掘进工作总结PPT

培训计划制定
针对掘进工作人员的不同岗位和职责，制定个性化的安全培训计划，提高员工的安全意识和操作技能。
培训内容丰富
培训内容涵盖安全规章制度、安全操作规程、事故案例分析等多个方面，使员工全面了解安全知识和应急处理措施。
培训方式多样
采用理论授课、案例分析、实践操作等多种培训方式，提高培训的针对性和实效性。
提高安全意识等。
03
掘进工作安全管理
安全制度建设
安全制度完善
建立健全了煤矿掘进工作安全管理制度，包括安全操作规程、安全检查制度、事故应急预案等，确保各项工作有章可循。
责任落实
明确各级管理人员和操作人员的安全职责，形成“层层负责、人人有责”的安全管理体系，确保安全制度得到有效执行。
安全培训与教育
掘进进度和效率
03
在保证安全和质量的前提下，提高掘进进度和效率，实现高效
、快速的掘进作业。
质量检查与评估
日常质量检查
建立日常质量检查制度，对掘进工作面进行全面、细致的检查，及时发现和处理质量问题。
定期质量评估
定期对掘进工程质量进行评估，对存在的问题进行分析和总结，提出改进措施。
质量事故处理
对发生的质量事故进行认真分析和处理，找出原因和责任，制定防范措施，避免类似问题再次发生。
质量问题及改进措施
常见问题
在掘进过程中，常见的问题包括巷道超挖、欠挖、支护不及时、支护质量不达标等。
原因分析
这些问题的产生往往与地质条件变化、施工操作不规范、支护设计不合理等因素有关。
改进措施
针对这些问题，可以采取加强地质预测预报、规范施工操作、优化支护设计等措施加以改进。同时，加强质量检查和评估工作，及时发现和处理问题，确保掘进工程质量的稳步提高。

隧道掘进机发展潜力分析报告ppt

加强国际合作交流
鼓励企业加强与国际先进企业、机构的合作交流，引进先进技术和管理经验，拓展海外市场，提高我国隧道掘进机产业的国际竞争力。
06
结论和建议
结论和建议
结论回顾
• 隧道掘进机技术仍有待提高 • 市场需求将持续增加 • 未来发展将更加注重环保和节能 • 需要加强国际合作与交流
VS
发展建议
• 加大研发投入，提高技术水平 • 加强市场开拓，扩大应用领域 • 推进绿色发展，提高能效比 • 积极开展国际合作，共同推动产业发
展
THANKS
隧道掘进机制造企业主要包括德国海瑞克、美国罗宾斯等公司，产品种类和性能水平相对较高，但价格也相对昂贵。
市场发展趋势和挑战
市场发展趋势
隧道掘进机市场需求将继续保持增长态势，一方面得益于国内外基础设施建设的不断加强，另一方面也由于隧道掘进机技术的不断进步和产品性能的不断提升。
加强与国际标准的对接，完善隧道掘进机产业的标准规范体系，推动企业提高产品质量和规范化水平，促进市场健康有序发展。
产业发展和政策支持建议
加大政策扶持力度
政府可以通过给予税收优惠、资金扶持等措施，鼓励企业加大技术研发投入，推动隧道掘进机产业的转型升级。
推动产业集群发展
通过政策引导和市场机制，推动隧道掘进机产业集聚发展，形成具有区域特色的产业集群，提高整个产业的竞争力和影响力。
04
隧道掘进机应用领域拓展
传统应用领域拓展计划
• 拓展计划一：提高隧道质量标准，提升掘进机使用寿命 • 增加刀具数量和转速 • 优化液压系统稳定性 • 加强隧道衬砌质量检测 • 拓展计划二：研发智能化控制系统，提高掘进效率 • 采用高精度传感器 • 开发数据挖掘算法