[PPT]全断面掘进机(TBM)隧道防排水施工方案

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隧道工程第九章隧道掘进机(TBM)施工

隧道工程第九章隧道掘进机(TBM)施工

永久支护
根据隧道设计要求,采用模筑混凝土、 钢筋混凝土等材料,对隧道进行永久 性支护,确保隧道结构安全。
通风与通风管道,为隧道施工提供足够的新鲜空 气,降低粉尘和有害气体浓度。
排水技术
设置合理的排水系统,将隧道内的地下水排出洞外,防止积 水对施工造成影响。
弃渣与运输技术
程量。
长隧道
TBM适用于长度较长 的隧道施工。TBM的 连续掘进能力有助于缩 短工期,降低施工难度
,提高经济效益。
复杂地质条件
TBM适用于地质条件 复杂、存在较大涌水量 的隧道施工。TBM的 密封性能较好,可以有 效地控制涌水,减少对
环境的影响。
TBM施工的历史与发展
TBM施工起源于20世纪中叶,最早应用于欧洲国家的铁路隧道施工。随着技术的不断发展 和完善,TBM逐渐应用于水利、市政、公路等领域的隧道施工。
弃渣处理
合理规划弃渣场地,确保弃渣不占用 耕地和破坏环境。
运输组织
根据施工进度和运输距离,合理安排 运输车辆和路线,确保弃渣和施工材 料的及时运输。
05
TBM施工案例分析
某地铁隧道TBM施工案例
总结词:高效快速
详细描述:某地铁隧道采用TBM施工,实现了高效快速的施工效果,缩短了工期,减少了施工对周边 环境的影响。
单护盾TBM和双护盾TBM
单护盾TBM适用于地质条件比较 简单、地下水不发育的隧道施工。
双护盾TBM适用于地质条件比较 复杂、地下水发育的隧道施工。
单护盾TBM具有结构简单、造价 低、施工速度快等优点,但同时 也存在对地质条件要求较高、施
工安全风险较大的缺点。
选择合适的TBM类型
在选择TBM类型时,应综合考虑隧道的地质条件、施工环境、工期要求、工程造 价等多方面因素。

全断面岩石掘进机TBM课件

全断面岩石掘进机TBM课件

TBM电气与液压系统
电气系统组成
01
描述TBM电气系统的主要组成部分,如发电机、变压器、电动
机等。
液压系统原理
02
解释液压系统的工作原理,包括液压泵、液压缸、液压阀等核
心部件。
电气与液压系统的维护与故障排查
03
介绍如何对电气和液压系统进行日常维护,以及常见故障的排
查与处理方法。
03
TBM施工技术
度、刀盘转速等。
掘进过程监控
通过先进的传感器和监控系统, 实时监测TBM的掘进状态,确保
施工安全和效率。
地质预报与应对
利用地质预报技术,提前预测不 良地质情况,并采取相应的应对
措施。
TBM设备保养与维修技术
日常保养
定期对TBM设备进行清洁、润滑、紧固等日常保 养工作,确保设备良好运行。
故障诊断与排除
TBM施工技术准备
技术调研与评估
在施工前,应对工程地质 、水文地质等进行详细调 研,评估TBM施工的适用 性。
设备选型与配置
根据工程需求,选择合适 的TBM设备型号,并配置 相应的辅助设备。
施工人员培训
对施工人员进行TBM设备 操作、维护保养等方面的 培训,确保施工的顺利进 行。
TBM始发与接收技术
通过大数据分析和人工智能技术,对 TBM施工数据进行挖掘和优化,提高 施工效率和质量。
数字孪生技术
构建TBM设备和施工过程的数字孪生 模型,实现虚拟与现实的交互与优化 ,为TBM施工提供全新的管理和决策 支持。
THANKS
感谢观看
全断面岩石掘进机 TBM课件
目录
• TBM概述 • TBM结构与组成 • TBM施工技术 • TBM施工案例与风险控制 • TBM未来发展与展望

隧道施工方法TBMPPT课件

隧道施工方法TBMPPT课件
隧道掘进机(TBM) Tunnel Boring Machine
薛亚东 副教授 地下建筑与工程系
2010年4月28日
E-mail: Mobile:
隧道掘进机(TBM)
是一种开挖地下隧道与洞室的专门设备。它利用破 岩刀具施加的机械力,直接切割破碎岩石,切割下 的碎碴由铲碴装置不停地排出。掘进机上还安装有 支护、衬砌、吸尘、通风、导向等辅助设备,能完 成多种作业,因此又称为联合掘进机。
兴趣是学习的最好老师!
TBM发展
1856年世界上第一台TBM在美国马萨诸塞洲铁路
隧道试验段由John Wilson制造,长6.56km,TBM 只掘进了3 .48m放弃了。
截止20世纪50年代中期,只有15台TBM制造。 此后TBM真正进入发展阶段 目前世界上每年开挖的隧道已有30%-40%是由TBM
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师:XXXXXX XX年XX月XX日
直径9.03米
开口率36%
中心刀1把
刮刀90把
2020/11/21
铲刀16把 滚刀8把
先行刀24把
兴趣是学习的最射混凝土
皮带运输
防水卷材料施工
TBM面临的问题
1. TBM刀具、施工参数及与地层适应性的技术经济分析 2. 复杂地质条件下长大输水隧道设计、施工技术研究 3. TBM施工隧道的支护新材料选择及裂缝控制技术研究 4. 长大输水隧道TBM信息化施工系统的开发与应用 5. 不良地层中TBM隧道施工的动态智能反馈与控制 6. 施工阶段的技术及经济风险分析

隧道工程 隧道掘进机TBM施工PPT课件

隧道工程 隧道掘进机TBM施工PPT课件
上海地铁隧道运用盾构机进行施工
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『 9.1 ▎概述
隧道掘进机法:不采用爆破方法,而是采用专门的大型掘进 机 开挖隧道的方法。有的适用于软弱不稳定地层,称为(机械 化)盾构,目前盾构在我国的交通隧道施工中,一般还只用 于城市地铁施工。有的适用于坚硬岩石地层,习惯上所说的 隧道掘进机就是指这类岩石掘进机(Tunnel Boring Machine), 简称TBM。 掘进机包括: 1.机械盾构:适用于软弱不稳定地层; 2.岩石掘进机:适用于坚硬岩石地层。
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一、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)。
德国WIRTH公司
1955年成立,专长生产硬岩TBM。 生产了120台硬岩TBM,掘进长度达600KM。
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德国海瑞克HERRENKNECTHT AG公司 1977年成立,专长生产盾构TBM。 1985年研制出能在地下水位下工作的大直径TBM。 1988年制造出直径大于10M的混合盾构TBM。
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五、掘进机的类型
山岭隧道掘进机分全断面掘进机、臂式掘进 机。
开敞式TBM:配置钢拱架安装器与喷锚等辅助设备。
常用于硬岩,采取有效支护手段后也可应用于软岩隧 道。
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。
单护盾TBM:常用于劣质地层。单护盾TBM推进时利
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。

长距离大坡度隧洞开敞式掘进机(TBM)全断面施工工法(2)

长距离大坡度隧洞开敞式掘进机(TBM)全断面施工工法(2)

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。

tbm掘进施工方案

tbm掘进施工方案

TBM掘进施工方案1. 引言TBM(隧道掘进机)是一种现代隧道建设的重要设备,在隧道掘进工程中扮演着至关重要的角色。

本文将介绍TBM掘进的施工方案,包括施工准备、施工过程中的操作步骤和注意事项,以及施工完成后的检查和维护。

2. 施工准备在开始TBM掘进施工之前,需要进行一系列的准备工作,包括以下步骤:2.1 地质勘察在施工前,必须进行详尽的地质勘察,以了解施工地区的地质条件。

这将有助于确定隧道的路线、预测可能遇到的地质问题,并为解决这些问题做好准备。

2.2 设计隧道根据地质勘察的结果,进行隧道的设计。

设计考虑隧道的宽度、高度、支护结构等因素,以确保隧道的稳定性和安全性。

2.3 装配TBM在掘进施工前,需要将TBM组装并调试好。

确保所有的部件都完好无损,并进行必要的测试以验证TBM的功能。

2.4 制定施工计划制定详细的施工计划,包括施工进度、资源需求、安全措施等。

这将帮助确保施工的顺利进行,并提前解决可能出现的问题。

3. 施工过程TBM掘进的施工过程可分为以下几个关键步骤:3.1 掘进前预处理在开始掘进之前,需要对施工现场进行一些预处理工作。

这包括清理施工区域、确保通风良好以及搭建必要的支护结构。

3.2 掘进开始一旦预处理完成,TBM可以开始掘进。

在此阶段,需要密切监测机器的运行状况,确保所有的系统正常工作。

同时,还需要定期清理和维护TBM,以确保其正常运行。

3.3 土壤处理和泥浆管理在掘进过程中,会产生大量的土壤和泥浆。

必须对这些废料进行处理和管理,以确保施工现场的清洁和安全,并遵守环境法规。

3.4 支护结构安装当TBM掘进到一定距离后,需要及时安装支护结构,以保证隧道的稳定性。

根据实际情况,选择适当的支护方式,如钢拱、预应力锚索等。

3.5 掘进结束一旦掘进到目标位置,TBM的掘进工作就可以结束了。

在结束前,需要对隧道进行全面检查,确保其符合相关标准和要求。

4. 检查和维护在TBM掘进施工完成后,仍然需要进行一些检查和维护工作,以确保隧道的安全和可持续使用。

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

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。

全断面掘进机ppt课件

全断面掘进机ppt课件

第三节 全断面掘进机
盘形滚刀破岩原理 l-刀盘;2-盘形滚刀;2-刀座,4-粉碎区;5-破碎区
第三节 全断面掘进机
二.工作方式和推进原理
全断面掘进机 1-截割机构;2-机头架;2-传动装置;4-推进液压缸;5-水 平支撑机构;6-液压装置;7-电气设备;8-司机室;9-胶带 转载机;10-除尘抽风机;11-大梁
掘进机调向 a-纠偏调向; b-坡度调向 c-水平调向
第三节 全断面掘进机
③纠偏调向 机器在掘进中,因刀盘旋转而产 生的反作用转矩,常导致机器绕其纵轴线倾转,在 换行程时可用浮动支撑机构进行纠偏。大梁是用浮 动支撑机构中的左右斜缸2和3浮动地联在水平缸体 上的,当后支撑撑紧后,放松水平支撑,利用左右 斜缸把水平缸调平,达到纠偏的目的,使机器恢复 正确位置。若纠偏时机器是在前进中,可通过定量 阀向左右斜缸供油,使左右缸反向动作来恢复机器 的正确位置。
第三节 全断面掘进机
工作机构通过旋转和连续推进,将巷道整个 断面的岩石(煤)破碎。按掘进断面的形状和尺寸 将刀具布置在截割机构(刀盘)上,通过刀具破岩 并实现装岩、转载、支护等工序平行连续作业。
掘进煤矿岩石干巷,水电水利隧洞、铁路公 路隧道,掘进煤矿斜井井巷。掘进断面一般为圆 形,如加设截割底角机构,掘进断面可近似拱形。
第三节 全断面掘进机
二.工作方式和推进原理
推进原理 1--推进液压缸;2-斜撑液压缸;2-水平支撑板;4-鞍座; 5-复位弹簧;6-球头压盖;7-水平支撑液压缸
第三节 全断面掘进机
三.指向和调向
激光指向原理 1-激光发射器;2-金属板;3,4-靶标
第三节 全断面掘进机
三.指向和调向 ①坡度调向 机器在换行程时,放松水平支撑,

TBM施工原理和施工技术[优质PPT]

TBM施工原理和施工技术[优质PPT]

有轨运输
有轨运输的信息化管理——对讲机系统
为使调车员的指令能迅速反馈给机车司机,每台机车的司机和调车员 都配备有一对对讲机,每台机车对讲机单独使用对应机车号的通话频率 (如4号机车,机车通话采用4频道)。
为使调度室与每号机车之间、机车 与机车之间联系方便,机车使用的对讲 机频道可调,调度室可直接将联系到每 辆车。
推进油缸分成四组作用在四个压力区,以利于当在软弱围岩中掘进不能用支撑时掘进机进行 转向。每组的推进油缸连到一个推力靴板上。推力靴板上覆盖的聚氨酯的靴面以保护衬砌块。
后护盾的总推力相当大,以便施加需要的力于刀盘,并用于克服全部护盾的摩擦阻力。(单 护盾模式时)。推进油缸有一共用的液压动力装置。四组液压缸的每一组均有共同的供油量控制 ,由掘进机操纵手监控。在正常掘进模式时,即用支撑靴提供反力来推进前护盾与刀盘。推进液 压缸可由一个共用的油流来操作。每一液压缸装有测量装置或者线性传感器,使操作者能监控其 位置。
全员培训
提高全员“质量保安全、安全促生产、设备保进度”意识。
提高全员质量意识,每班安排专职值班工程师全过程参与工序质量控制, 严控支护质量,使掘进施工顺利开展。 通过提高工序质量,有效的控制了围岩变形、塌方掉块等安全隐患的发 生,并对施工人员进行“TBM掘进施工三级技术交底”,“TBM掘进塌 方防止技术交底”的培训。
中国水利水电
副总工程师
开敞式及护盾式TBM的结构 原理、TBM设计与施工技术、
特殊地质条件下的处理
第三部分 第四部分 第五部分 第六部分
双护盾TBM的结构组成 双护盾TBM的工作原理 TBM的施工技术 TBM的选型及不同地质的处理
TBM分类网络图
全断面岩石掘进机(TBM)

tbm隧道掘进机施工方案

tbm隧道掘进机施工方案

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。

隧道掘进机TBM施工PPT课件

隧道掘进机TBM施工PPT课件
2. 推进机构
主支撑鞋顶撑洞壁以支承和推进机身。副支撑鞋控制振动与方 向。
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第三章 隧道掘进机(TBM)施工
三. TBM基本构造(续) 3. 出碴机构
破岩形成的片状石碴,由安装在刀盘上的铲碴斗铲起, 铲斗旋转到顶部卸入集料斗,经皮带机装车运出洞外。
4. 导向及调向机构
导向机构是用来指示和校核掘进机推进的方向,使其 保证符合设计的轴线和坡度的要求。
2. 切削式
主要利用岩石抗弯、抗剪强度低(仅为抗压强 度的5~10%)的特点,靠铣削(即剪切)与弯 断破碎岩体。
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
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四、TBM破岩方式与原理(续)
3. 圆盘型滚刀破岩原理
圆盘型滚刀(图a)工作压力50~200kN,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)。随着滚刀滚动,在岩面上形成一条 条的破碎沟,破碎沟之间岩石AO1O2B受滚刀侧刃 挤压力的作用而剪切破碎。当切入深度h较大时,剪 裂面为O1O2(图c)。
三、TBM分类
开敞式TBM:配置钢拱架安装器与喷锚等辅助 设备。常用于硬岩,采取有效支护手段后也可 应用于软岩隧道。
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。
单护盾TBM:常用于劣质地层。单护盾TBM 推进时利用管片作支撑,其原理类似于盾构。 与双护盾TBM相比,掘进与安装管片不能同时 进行。
Yes
变更线路
No
TBM规格决定 施工计划
经济分析
实施计划
第20页/共36页
TBM
其他方法
工 法 研 究 流 程 框 图

掘进机法隧道支护结构设计PPT课件

掘进机法隧道支护结构设计PPT课件
掘进机具有施工数据采集功能、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 现了信息化施工。
3)TBM施工的局限性
(1)掘进机制造的价格较高,前期一次性投资成本 费用较高,工程建设投资高。
(2)设计制造周期长。根据目前市场情况,采购周 期一般需要12~15个月。
(3)掘进机针对性强,对多变的地质条件的适应性 较差。不同地质条件需要不同种类的掘进机及相应 的配置,因此其适应性没有钻爆法灵活。
掘进机适用于中硬岩层。
岩层的地质情况对掘进机进尺影响很大在良好 岩层中,月进尺可达500~600m,而在破碎岩层 中,月进尺只有100m左右。在塌陷、涌水、暗河 、溶洞地段甚至要通过安全停机补理故障后才能 掘进,
鉴于掘进机对不良地质条件十分敏感,选用掘进 机开挖施工隧道时应尽量避免复杂地层,或增加 较多的辅助设备,才能处理不良地质段,但增加 辅助设备会增加设备的成本。
第七章 掘进机法隧道支护结构设计
●内 容 隧道掘进机的类型、构造和工作原理、应用
范围;TBM法与盾构法的区别,TBM法与钻爆法相 比的优势和局限性;TBM法隧道的支护设计。
●基本要求熟悉隧道掘进机的类型、构造和工作原理、
应用范围;了解TBM法与盾构法的区别,TBM法与 钻爆法相比的优势和局限性;掌握TBM法隧道的支护 结构类型选择与设计。
●重 点 TBM法隧道的支护设计。 ●难 点 TBM法隧道的支护设计。
7 掘进机法隧道支护结构设计
7.1 概述 7.2 掘进机法及其应用 7.3 掘进机的结构类型及构造 7.4 掘进机法隧道的支护设计 7.5 掘进机隧道实施案例
7.1 概述
隧道掘进机(Tunneling Boring Machine,简 称TBM)是一种集掘进、出渣、支护和通风 、防尘等多功能为一体的高效隧道施工机械。 掘进机法是利用岩石隧道掘进机在岩石地层挖 掘隧道的一种施工方法。
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TBM隧道防排水
一 TBM隧道防排水设计的原则
1 设计原则: (1)复合式衬砌防排水设计原则与《隧规》相同。
(2)管片衬砌防水设计遵循:“以防为主、多道设防、 因地制宜、综合治理”的原则,以管片接缝防水为重 点,必要时辅以外防水层或增设二次模板衬砌防水。
(3) 隧道防排水设计包括防水标准和设防要求,衬砌自 防水、施工缝(管片接缝)、变形缝防水、防水层、管 片衬砌与隧道开口处防水、工程细部结构的防水措施、 工程结构的防水系统等。金属管片防腐蚀也应与防水措 施相结合。
(2)在湿润状态下要易于施工; (3)伸缩性小,伸缩及复原性好; (4)硬化时不受水分影响; (5)施工后应尽快成为非粘接,完全硬化时间短。
9 螺栓孔、注浆孔外周的防水材料应满足以下要求: (1)伸缩性好,不失水密性; (2)能承受螺栓坚固力; (3)有耐久性而且不老化。 10开敞式掘进机采用仰拱块方式施工地段,隧道底部也可 采用施作现浇混凝土仰拱方式,达到与拱墙复合式衬砌整 体防水的目的。
7 管片密封材料的选择应满足以下要求: (1)具有足够弹性,千斤顶的反复推力和管片变形时不失 去水密性;
(2)能承受千斤顶的推力及螺栓的紧固力; (3)不会给管片的组装精度带来影响; (4)密封材料对管片有充分的粘附性; 8 管片嵌缝施工中的填料应满足以下要求: (1)要有水密性、良好的化学稳定性及对气候变化的适应 性;
2.护盾掘进机隧道的防水以管片防水为基础,以接缝防 水为重点,辅以对特殊部位的防水处理,形成一套完整的 防水体系。
3.钻爆法施工段、开敞式掘进机施工段、双护盾不设管 片施工段的复合时衬砌,其防排水应按铁路隧道现行规范 和设计要求执行。
4.全断面岩石掘进机管片支护后,设计有特殊防水要求时,可在管片内 增设二次混凝土衬砌,其施工方法按设计要求执行。
(7)钻爆法施工的斜井、横通道与正洞管片衬砌的 衔接处应进行刚柔过渡加强防水处理,管片两端可采 用背贴式止水带和预埋注浆管。
二 TBM隧道防排水施工的原则
1.全断面岩石掘进机隧道结构防水等级应达到国家现行 标准《地下工程防水技术规范》规定的一级防水标准,二 次衬砌结构不允许渗水,二次衬砌结构表面无湿渍。
2 复合式衬砌防排水:
(1)隧道防水应充分利用混凝土自防水能力,衬砌混凝土 抗渗等级不低于P8。 (2)当隧道内地下水发育或有集中涌水时,应先对围岩 进行注浆,以免造成大量的地下水流失,然后对少量地下 水进行引排。 (3)初期支护与二次衬砌间设置防水板及环、纵向防水 材料,干燥无水或渗水量很小时可不设防水板。 (4)施工缝、变形缝防水应采用止水带、止水条及其他 可靠的防水材料组成的防水结构。
要求渗水厚度≤5cm。 (2)管片自防水技术措施 采用高效减水剂、高活性微矿粉掺料,选择合理的
拌和物配合比参数,配置以抗裂、耐久为重点的高性能 混凝土。
在腐蚀性地下水环境条件下,应在管片外喷防腐蚀 涂层。
(3)背后压浆是管片衬砌重要的防水措施,管片安装完 成后,管片背后回填豆粒石,然后通过预留的注浆孔进行 回填压浆。
(1)开敞式掘进机施工的隧道,一般多采用模板台车 在后部施工衬砌,其防排水设计一般和普通隧道一样,设 防水板、排水盲管、止水条、止水带及防水衬砌混凝土等 防水设施完成结构的“以堵为主、堵排结合”的防水原则。
特点:TBM隧道周边轮廓比较圆顺,防水板挂设时, 可以避免防水板褶皱、紧绷、松弛等现象,一致在混凝土 施工时胀破防水板。同时,可以采用热合焊机实现防水板 的接长,避免传统隧道采用人工手工热合粘接防水板,影 响粘接质量的现象,提高了防水板的施工质量。
(4)管片接缝防水: ①管片接缝密封垫应满足在设计水压和接缝最大张开错
位下不得渗漏为原则。
②采用弹性密封垫垫于接缝外侧,断面为多孔特殊断面, 利用其特殊构造形式,高压缩回弹止水。
③封顶块与邻接块之间采用较薄遇水膨胀橡胶与复合密 封垫,以防止封顶块插入时弹性橡胶密封垫的挤出、扯长。
④衬砌管片内弧侧预留嵌缝槽,管片拼装完毕后在 预留凹槽内塞填密封胶或预制成型的嵌缝材料。 (5)螺栓孔和注浆孔应设置防渗漏的密封垫圈。 (6)在隧道变形缝部位的密封垫表面粘贴一道遇水 膨胀橡胶条进行将强防水处理。
(5) 仰拱预制块之间及其与现浇仰拱块之间的防水,采 用在仰拱块上设置弹性密封垫的方式。弹性密封垫应满足 在设计水压和接缝最大张开错位下不渗漏的要求。 (6)中心水沟接头处设置橡胶止水带,以防水沟内的水 下渗。
3 管片衬砌的防水
(1)防水技术要求: ①管片结构防水混凝土的抗渗等级不低于P10; ②单片管片检漏:在1MPa水压下,保持压力≥6h,
5.隧道排水应满足环境保护要求,不得影响周边环境,应采取污水处理 措施,达标排放。
6.管片及接缝防水 (1)管片防水密封条粘贴应遵守下列规定:
①按管片型号使用,严禁使用尺寸不符或有质量缺陷的产品; ②在管片角隅处加贴自粘性橡胶薄片时,其尺寸应符合设计要求; ③环面纠偏要求粘贴传力衬垫材料时,必须按正确位置粘贴; ④变形缝、柔性接头等管片接缝防水的处理应按设计图纸要求施工; ⑤管片防水密封条粘贴后,在运输、堆放、拼装前应有防雨、防潮措 施,拼装时应逐块检查; ⑥管片采用嵌缝防水材料时,槽缝应清洗干净,使用专用工具填塞平 整密实。
14掘进机管片衬砌与联络通道、附属构筑物的接缝防水 按设计要求选择防水材料和施工方法。
三 TBM隧道防排水形式介绍
TBM施工的隧道衬砌防水施工和隧道的衬砌形式有很 大的关系,其防排水施工形式由隧道的衬砌形式掘进。
开敞式TBM施工多采用模板台车进行衬砌施工,放排 水措施和普通山岭隧道一样。
护盾式掘进机一般都采用管片衬砌,防水措施一般都 和管片的结构相结合,实现防水的目的。
11 护盾式掘进机管片衬砌与现浇混凝土衬砌的接触部位 应采用缓膨胀止水条、注浆防水等防水达到止水的目的, 并满足设计的要求。
12采用双层衬砌的特殊设计地段,内层衬砌混凝土浇筑 前,应将外பைடு நூலகம்衬砌的渗漏水排或进行封堵。
13掘进机管片/仰拱块豆砾石充填后,及时进行充填注浆 防水,并对注浆孔、螺栓吊装孔进行封堵。
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