地下工程非开挖技术与装备-隧道掘进机(TBM)
3隧道掘进机TBM施工详解
第三章 隧道掘进机(TBM)施工
七、国内外应用概况
TBM施工法始于二十世纪三十年代，限于机械技术水平， 其应用实例甚少。五六十年代随着机械工业与掘进机技 术水平的不断提高发展较快。迄今为止，世界上采用 TBM施工的隧道超过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。
隧道建成标志着TBM施工技术的最高水平，也是融合英、 美、法、德等国TBM施工技术于一体的最高成就。
第三章 隧道掘进机(TBM)施工
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。
第三章 隧道掘进机(TBM)施工
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。
第三章 隧道掘进机(TBM)施工
第三章 隧道掘进机(TBM)施工
主讲内容：①施工流程②施工技术要求③施工要点
第三章 隧道掘进机(TBM)施工
第一节 隧道掘进机法基本概念
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 技术发展而来的破岩方式与原理(续)
5. 削刀破岩原理
削刀在挤压力Pv和切割力PH作用下，首先在刀尖处形成 切碎区2，随着刀具的回转运动形成剪力破碎区3。削刀 继续回转即在岩壁上留下环状切削槽，两槽之间的岩石 在削刀侧向挤压力R的作用下而剪切破坏。
tbm工作原理
tbm工作原理TBM工作原理随着现代城市的迅速发展和城市化进程的加快，地下空间的利用变得越来越重要。
而随之而来的地下工程建设也成为了一项重要的任务。
在地下工程建设中，一种被广泛应用的技术就是TBM（全称为Tunnel Boring Machine，中文翻译为隧道掘进机）。
TBM是一种用于地下隧道掘进的机械设备，其工作原理是通过切削地下岩石和土壤来开挖隧道。
下面将详细介绍TBM的工作原理。
1. 推进系统TBM的推进系统是控制机身前进和定位的关键部件。
推进系统由主推进缸和辅助推进系统组成。
主推进缸通过液压系统提供推进力，将TBM推进到地下。
辅助推进系统则用于控制机身的定位，确保TBM能够准确地沿着设计的隧道轨迹前进。
2. 切削系统TBM的切削系统是实现地下岩石和土壤切削的关键部件。
切削系统由刀盘、刀具和剥离装置组成。
刀盘是TBM前端的旋转部件，通过旋转刀具对地下岩石和土壤进行切削。
剥离装置则负责将切削下来的岩石和土壤从刀具上剥离下来，并通过输送系统将其运出隧道。
3. 支护系统TBM的支护系统是为了防止隧道坍塌而设计的重要部件。
支护系统通常包括液压支撑装置、岩石和土壤锚杆、预制隧道衬砌等。
液压支撑装置通过对隧道壁进行支撑，确保隧道的稳定和安全。
岩石和土壤锚杆则用来加固地下岩石和土壤，防止其坍塌。
预制隧道衬砌则用于加固和保护隧道壁，提高隧道的使用寿命。
4. 排土系统TBM的排土系统是将切削下来的岩石和土壤从隧道中运出的部件。
排土系统通常包括刮板输送机、螺旋输送机、真空吸泥系统等。
刮板输送机通过刮板的运动将岩石和土壤推入输送机中，并将其运出隧道。
螺旋输送机通过螺旋的旋转将岩石和土壤推入输送机中，并运出隧道。
真空吸泥系统则通过负压将岩石和土壤吸入管道，并将其运出隧道。
总结起来，TBM的工作原理是通过推进系统将机身推进到地下，然后通过切削系统切削地下岩石和土壤，同时使用支护系统防止隧道坍塌，最后通过排土系统将切削下来的岩石和土壤运出隧道。
隧道掘进机（TBM）
隧道掘进机（TBM） tunnel [ 塌龙 ] n.& v. 隧道; ⼭洞 ( tunn 管道 + el ⼈或物等等 ) boring [ 剥⼈ ] a. ⽆聊的,单调的; n. 钻孔 v. 钻,挖,掘; 镗; (bore的现在分词) Lathe [ 擂之 ] n. 车床 v. 车削 milling [ ⽶林 ] machines 铣床( mill [⽶⼉] n.磨坊 v. 研磨;铣 ) planer [ 普内呢 ] n. 刨⼯,刨机,刨床; ( plan = flat 表⽰"平坦,明⽩" +er ) grinder [ 'grain 德 ] n. 磨床,研磨机; 沙轮机 boring machine 镗床 machine [ 磨醒 ] n.& v. 机器,机械 ( mach 机器+ ine 物体 )___________________________________ 隧道掘进机（tunnel boring machine），是⽤机械破碎岩⽯、出碴和⽀护实⾏连续作业的⼀种综合设备。
按掘进机在⼯作⾯上的切削过程，分为全断⾯掘进机和部分断⾯掘进机。
按破碎岩⽯原理不同，⼜可分滚压式（盘形滚⼑）掘进机和铣切式掘进机。
中国产品多为滚压式全断⾯掘进机，适于中硬岩⾄硬岩。
铣切式掘进机适⽤于煤层及软岩中。
对于全断⾯隧道掘进机（Full-face Tunnel Boring Machine），包含盾构和TBM。
⼀般来说，在欧洲，盾构也称为TBM；但在⽇本和中国，习惯上将⽤于软⼟地层的隧道掘进机称为盾构，将⽤于岩⽯地层的隧道掘进机称为TBM。
全断⾯隧道掘进机⾃20世纪50年代以来就已经在施⼯⾏业⼤量使⽤，如今已是在国内外普遍采⽤的⼀种具有⾼科技⽔平的隧洞施⼯机械。
当隧洞长度过长时，⽤常规钻爆法进⾏施⼯需要相当长的⼯期，隧道掘进机法则适合长隧洞施⼯的需要。
国外实践证明：当隧洞长度与直径之⽐⼤于600m时，采⽤隧道掘进机进⾏对隧洞施⼯是经济的。
2024年隧道掘进机(TBM)市场分析现状
隧道掘进机（TBM）市场分析现状隧道掘进机（TBM）作为一种高效率、高质量的隧道掘进设备，在现代隧道工程中得到广泛应用。
本文将对隧道掘进机市场的现状进行分析。
1. 行业背景随着城市化进程的加速和交通基础设施建设的不断扩大，对于隧道建设的需求不断增长。
传统的人工掘进方式面临着效率低、质量不稳定等问题，而隧道掘进机的应用则能够提高施工速度、降低劳动强度，并且具有更好的工程质量控制能力。
2. 市场规模目前，全球隧道掘进机市场规模持续增长。
据报告显示，2019年全球隧道掘进机市场规模约为80亿美元，预计到2026年将增长至120亿美元。
3. 市场竞争格局在隧道掘进机市场中，主要的竞争者是国际知名的工程机械制造商，包括Robbins、Herrenknecht、Caterpillar等。
这些公司在技术研发、产品质量和售后服务方面具有一定的优势。
另外，一些国内企业也在逐渐崛起，并以更具竞争力的价格和更适应本土市场的产品获得一定市场份额。
4. 市场驱动因素隧道掘进机市场的增长主要受以下因素驱动：•城市化进程的加速：城市化进程带来了对于城市交通基础设施的需求增长，从而促进了隧道掘进机市场的发展。
•交通基建项目的增多：随着交通基建项目的不断增多，特别是高速铁路、地铁等项目的推进，对于隧道掘进机的需求也在增加。
•技术进步带来的性能提升：隧道掘进机在设计、制造和控制系统方面的技术进步，使得其在施工效率、施工质量和安全性方面都有了显著提升，从而增强了市场需求。
5. 市场挑战和机遇隧道掘进机市场面临的主要挑战包括：•市场竞争激烈：在市场竞争激烈的环境下，企业需要不断提高产品的质量和技术水平，以及提供更全面的售后服务，才能在市场上占据有利位置。
•高成本和长周期：隧道掘进机的研发和制造投入大，周期长，需要企业具备较强的资金实力和技术实力。
然而，隧道掘进机市场也存在着巨大的机遇：•新兴市场需求增长：随着新兴市场对于交通基础设施建设的不断提升，对于隧道掘进机的需求也在增长。
隧道掘进机TBM施工技术
隧道掘进机(TBM)施工技术开挖机制开挖岩层所使用的刀具，不是用于开挖软弱土层的锯齿形刀具，而是所谓的滚刀(回转式刀具)。
滚刀以一定的间距安设在刀盘上，掘进时,滚刀向岩层挤压，把岩层压碎，进行开挖。
滚刀滚刀是由回转的刀体和装备有刀具的刀头环构成。
刀头环具有能够更换的结构。
最新的刀头环采用了算盘状的刀圈，材质也改为银铭铝合金钢系。
掘进性能与刀具的性能密切相关。
在高速施工的条件下，开发长寿命,大型化的刀具是极为必要的。
滚刀的构造刀盘构造TBM与在软土中掘进的盾构不同，是以围岩的自稳为前提的。
有各种各样的构造。
但其最主要的是刀盘和支撑靴。
刀头轮廓反力支承靴部TBM推进时所需的反力（推进力、刀盘转矩）。
为提供充分的反力和不损伤隧道壁面，应该加大其接触面积，以减小接地压力。
通常，接地压力取为3.0~5.0MPa o如把上述支承靴称为主支承靴，则还有所谓的以控制震动，控制方向等为目的的各种辅助支承靴。
盾构形TBM支承靴在盾构型TBM中z设有提供推进反力的主支承靴（尾部）和掌子面支承靴（前部）。
主支承靴一般是水平的在左右设置一对,但对大口径的TBM,有时在周边上要设置4〜5个支撑靴。
敞开式TBM支承靴有单支承靴方式和双支承靴方式两种。
单支承靴：是在主梁上左右设一对支承靴。
该支撑靴对应推进时主梁的方位变化。
双支承靴：是前后各有一对支承靴。
前面的支承靴有4个（X形）、2个（I形）、3个（T形）的布置形式。
方向修正：不管支撑靴是何种方式，都应在设置支承靴前进行，但对于单支承靴方式，开挖过程中也能改变方向。
而双支承靴方式，在开挖进程中不能改变方向，受地质变化的影响小，直进性能好。
敞开式TBM支撑靴构造推进部主要使用推进千斤顶，推进按下述动作反复进行。
(1)扩张支撑靴，固定机体在隧道壁上；(2)回转刀盘，开动千斤顶前进；(3)推进一个行程后，缩回支撑靴，把支撑靴移置到前方，返回(1)的状态。
排土方式皮带运输机使用较多、运量大，可实现高速化，有涌水时，排土困难。
浅谈掘进机(TBM)施工技术(全文)
浅谈掘进机(TBM)施工技术(全文)一：一：概述掘进机（TBM）是一种高效率的施工设备，广泛应用于地下隧道工程中。
本文将就TBM施工技术进行详细介绍。
二：掘进机的分类1. TBM的工作原理2. TBM的结构组成3. TBM的分类及特点三：掘进机施工工艺1. 地质勘探2. 地质预报与指导3. 施工准备工作4. TBM的安装与调试5. 掘进机的掘进工艺四：掘进机的施工参数控制1. 掘进速度控制2. 掘进质量控制3. 胶结料的注入控制五：施工现场管理1. 人员管理2. 安全管理3. 设备管理六：TBM施工的优势与不足1. 优势总结2. 不足总结七：案例分析1. A项目隧道掘进2. B项目隧道掘进八：总结与建议1. TBM施工技术的应用前景2. 发展TBM施工技术的建议与思考附件：1. TBM施工图纸2. TBM施工工艺流程图法律名词及注释：1. 土地管理法：指中华人民共和国土地管理法2. 建设工程法：指中华人民共和国建设工程法二：一：概述本文是关于掘进机（TBM）施工技术的详细介绍和讨论。
通过深入分析TBM施工技术的原理、分类、施工工艺、施工参数控制、现场管理等方面，希望能够为相关专业人员提供参考和指导。
二：TBM的工作原理与结构组成1. TBM的工作原理2. TBM的结构组成和相关部件介绍三：TBM的分类及特点1. TBM的分类2. 各类TBM的特点和应用范围四：TBM施工工艺1. 地质勘探与地质预报2. 施工准备工作3. TBM的安装与调试4. 掘进机的掘进工艺介绍五：掘进机施工参数控制1. 掘进速度控制2. 掘进质量控制3. 胶结料的注入控制和质量保证六：施工现场管理1. 人员管理与培训2. 安全管理与交通组织3. 设备管理与维护七：TBM施工的优势与不足1. TBM施工技术的优势总结2. TBM施工技术的不足总结及改进方向八：案例分析1. A项目隧道掘进案例2. B项目隧道掘进案例九：总结与展望1. TBM施工技术的应用前景2. 对TBM施工技术的展望与建议附件：1. TBM施工图纸和技术规范2. TBM施工现场照片和数据统计法律名词及注释：1. 土地管理法：中华人民共和国土地管理法，规定土地的使用和管理制度。
隧道掘进机(TBM)VMT激光导向系统控制
隧道掘进机（TBM）VMT激光导向系统控制【摘要】云南省那邦水电站引水隧洞TBM工程使用VMT激光导向测量方法，取得了高精度贯通经验，文章对此进行了介绍，并提出了消除误差的应对措施。
【关键词】TBM；激光导向；测量；控制1、工程概况那邦水电站引水隧洞全长为9748.562m，引0+020.000m至引1+420.511m和引9+213.637m至引9+738.062m为钻爆法施工；引1+420.511m至引9+213.637m 为TBM施工。
过水断面为圆形，最小过水断面直径3.5m，开挖直径为4.5m，隧洞最小埋深约为60m，最大埋深约为600m。
引水隧洞底坡为3.59‰。
引水隧洞岩石中Ⅱ类围岩约占44%，Ⅲ类围岩约占34%，Ⅳ类围岩约占19%，Ⅴ类围岩估计在3%左右。
2、隧道掘进机（TBM）VMT激光导向系统工作原理云南省那邦水电站引水隧洞工程隧道采用TBM法施工，单段掘进长为9.8km，为保证隧道掘进方位的准确性，在TBM掘进过程中，采用激光导向系统控制掘进方向。
由于TBM掘进速度比较快，为保证隧洞掘进按设计洞轴线方向掘进，在掘进过程中，利用基本导线控制点及时对掘进机上的激光导向系统进行检查、纠正。
控制激光导向系统测量采用TC1800型全站仪，仪器精度测角为±1”，测距为±（1mm +2ppm×D）mm。
在TBM上配备了VMT激光导向系统，用于测量和控制TBM的掘进方向；利用基本导线采用常规测量方法为TBM激光导向系统提供坐标；激光导向系统可快速、连续、准确地为TBM提供其轴线与隧洞设计轴线的相对偏差，并以刀盘位置偏差的型式数字化地显示于操作室，使TBM操作人员能及时了解TBM 的位置；TBM操作人员根据显示的偏差，通过支撑系统油缸和刀盘护盾油缸的调整来进行TBM调向。
该技术方案采用的激光导向系统能连续给出数据，因此，TBM施工隧洞具有精度高、速度快和成本较低的优点，可确保TBM开挖洞线精确控制在设计洞轴线的偏差范围之内。
隧道工程第九章-隧道掘进机(TBM)施工
TBM的调试和试运行
TBM调试前的准备工作 TBM调试的主要内容 TBM试运行的过程和注意事项 TBM调试和试运行的经验总结
05
TBM的掘进施工
掘进参数的选择和调整
掘进速度： 根据地质条 件、设备性 能等因素进
行选择
推进力：根 据岩土性质、 设备功率等
因素确定
刀盘转速： 根据岩土性 质、设备性 能等因素进
测量工具：全站 仪、水准仪、激 光导向仪等
TBM的故障排除和
06
维修保养
TBM常见故障及排除方法
刀盘卡滞
添加标题
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密封系统故障
TBM的维修保养流程和注意事项
• TBM的维修保养流程： a. 定期检查：按照规定的时间间隔对TBM进行全面检查，包括机械部件、液压系统、电气系 统等。 b. 故障诊断：通过观察、听诊、触摸等方式，对TBM的故障进行诊断，确定故障部位和原因。 c. 维修保养： 根据故障诊断结果，对TBM进行相应的维修和保养，包括更换零部件、清洗、润滑等。 d. 验收测试：维修保养完成 后，对TBM进行验收测试，确保其恢复正常运行状态。 • a. 定期检查：按照规定的时间间隔对TBM进行全面检查，包括机械部件、液压系统、电气系统等。 • b. 故障诊断：通过观察、听诊、触摸等方式，对TBM的故障进行诊断，确定故障部位和原因。 • c. 维修保养：根据故障诊断结果，对TBM进行相应的维修和保养，包括更换零部件、清洗、润滑等。 • d. 验收测试：维修保养完成后，对TBM进行验收测试，确保其恢复正常运行状态。
运输方式：选择 合适的运输方式， 如公路、铁路或 水路，并考虑运 输过程中的安全 措施
存放要求：确保 TBM在存放期 间不受损坏，保 持其完整性和功 能性
TBM掘进机施工技术的详细介绍
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。
TBM（隧道掘进机）在长隧道中的应用1概述当隧道（洞）长度过长时,用
TBM（隧道掘进机）在长隧道中的应用1概述当隧道（洞）长度过长时,用TBM（隧道掘进机）在长隧道中的应用1 概述当隧道（洞）长度过长时,用常规钻爆法进行隧道施工将需要相当长的工期,隧道掘进机法施工则适合长隧道施工的需要。
隧道掘进机英文名称是Tunnel Boring Machine,简称TB M。
根据国外实践证明：当隧道长度与直径之比大于600时,采用TBM 进行隧道施工是经济的。
TBM最大的优点是快速。
其一般速率为常规钻爆法的3～10倍。
此外,采用TBM施工还有优质、安全、有利于环境保护和节省劳动力等优点。
由于TBM提高了掘进速率,工期大为缩短,因此在整体上是经济的。
TBM的缺点主要是对地质条件的适应性不如常规的钻爆法；主机重量大：前期订购TBM费用较多；要求施工人员技术水平和管理水平高；对短隧道不能发挥其优越性。
由于科学技术的不断迅猛进步,现在TBM可以适应较为复杂的地质条件,从松散软土到极坚硬的岩石都可以应用,使用范围日益广泛。
TBM的设计制造在一定程度上反映了一个国家的综合科学技术和工业水平,体现了计算机、新材料、自动化、信息传输和多媒体等技术的综合和密集水平。
一门叫做“地质机械电子学”的学科应运而生。
它把机械原理、电子学原理和机器人原理应用到岩土工程学中,包括所有岩土工程技术和TBM技术。
未来的发展属于自动化隧道掘进机。
目前,人们已能在办公室控制掘进机操作一一法国的斯特拉堡工地证实了这一事实[1]。
掘进机的针对性很强,不同的地质条件需要不同的掘进机,也就产生了不同的掘进机；有的适用于软土,又称为盾构机：有的适用于岩石。
岩石掘进机可分为开敞式、单护盾式和双护盾式,并且已研制出能进行斜井施工的,例如,已用于日本东京附近抽水蓄能电站压力管道斜井的施工。
软土掘进机（盾构机）初期为气压手掘式,现今主要为泥浆加压式和土压平衡式,并且已研制出能掘进圆形连续多断面隧道掘进机,已应用于日本Hiroshima新运输线的Ri joh隧道：研制出垂直—水平连续隧道掘进机,已应用于日本东京污水隧道工程；研制出椭园形隧道掘进机,已应用于日本Nagoya的管道施工。
TBM机介绍
TBM英文原文:Tunnel Boring Machine中文即：隧道掘进机。
它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。
TBM（Tunnel Boring Machine）隧道掘进机，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；相对于目前常用的方法，TBM集钻、掘进、支护于一体，使用电子、信息、遥测、遥控等高新技术对全部作业进行制导和监控，使掘进过程始终处于最佳状态。
在国际上，现已广泛应用于水利水电、矿山开采、交通、市政、国防等工程中。
隧道掘进机械，基本上有两种：一种是臂架式钻进机械，在隧道内部进行钻孔机械，或是小型的小段面直接钻研机械；另一种就是全断面隧道掘进机（TBM）。
一段时间以来，把TBM分为两大类（Grandori，1996年）：(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TB M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。
隧道掘进机的名词解释
隧道掘进机的名词解释隧道掘进机（Tunnel Boring Machine，简称TBM），是一种用于隧道开挖的特种工程机械设备。
它采用了现代化的机电一体化技术，通过地质勘探、隧道定位、土壤切削以及支护等一系列工序，能够快速、高效地完成大规模隧道的建设。
一、隧道掘进机的结构和工作原理隧道掘进机通常由刀盘、刀盘驱动系统、切削主体、刀盘下料系统、掘进机身、液压系统、推进系统、控制系统等若干部分组成。
1. 刀盘：是隧道掘进机的核心部件，有时也被称为“大脑”。
它装配有刀具，负责切削和破碎坚硬的地下岩石。
2. 刀盘驱动系统：提供动力，将电动机的旋转力传递给刀盘。
3. 切削主体：由多个切削头组成，用来施加切削力和破碎地层。
4. 刀盘下料系统：将切削下来的岩石通过传送带或螺旋输送机送出隧道。
5. 掘进机身：安装刀盘和推进系统，支撑整个机械结构。
6. 液压系统：提供动力和控制作用，驱动刀盘、切削主体和推进系统等部件工作。
7. 推进系统：由推进液压缸、推进油缸、大撑灵活机构等组成，负责推进整个掘进机。
8. 控制系统：配备了精密的传感器和计算机控制系统，能够实时监测和调整隧道掘进机的工作状态。
二、隧道掘进机的分类根据不同的工作原理和使用环境，隧道掘进机可以分为多种类型。
1. 地下掘进机（Open-type TBM）：适用于较稳定的地层条件，透过盾构机在隧道前掘进。
2. 地下隧道掘进机（Closed-type TBM）：适用于有水压、气压变化或地层不稳定等情况，使用负压环境进行掘进，避免泥水和废气泄漏。
3. 泥水平衡盾构机（EPB）：适用于含水量高的地层，可在同步切割和填充土壤的情况下进行掘进。
4. 异形盾构机（TBM with irregular shape）：用于隧道形状非常规的情况，根据设计要求改变刀盘和刀具的结构形式。
5. 硬岩盾构机（Hard rock TBM）：适用于岩石密度较高、硬度较大的地层，具有较高的切削能力。
tbm隧道施工方案
TBM隧道施工方案1. 引言TBM（Tunnel Boring Machine）隧道掘进机是一种用于隧道施工的重型设备。
随着现代城市建设的不断发展，TBM在隧道施工中得到了广泛的应用。
本文将介绍TBM隧道施工方案的一般流程、设备和关键技术。
2. TBM隧道施工的一般流程TBM隧道施工的一般流程包括以下几个步骤：2.1 前期准备工作在进行TBM隧道施工之前，需要进行前期准备工作。
这包括勘探设计、地质调查、隧道设计、施工方案制定等。
在这个阶段，需要对隧道的地质条件、土质和岩石的物理性质进行详细的调查和分析，以确定合适的施工参数和使用的TBM类型。
2.2 TBM设备搭建在TBM隧道施工现场，需要进行TBM设备的搭建。
这包括TBM 的组装、安装和调试等工作。
TBM设备的搭建需要严格按照厂商提供的说明进行操作，确保设备的正常运行。
2.3 TBM隧道掘进TBM隧道掘进是整个施工过程的核心部分。
隧道掘进过程中，TBM 设备会不断推进和掘进，同时进行土壤或岩石的开挖和排出。
TBM掘进的速度取决于地质条件、TBM类型和施工参数等因素。
2.4 隧道支护在TBM掘进过程中，需要进行隧道的支护工作。
这包括喷射混凝土支护、预制片支护、钢拱支护等。
隧道支护的目的是保证隧道施工的安全性和稳定性。
2.5 完工验收阶段TBM隧道施工完成后，需要进行完工验收阶段的工作。
这包括隧道质量检查、施工记录整理、安全评估等。
只有通过完工验收，隧道施工才能算真正完成。
3. TBM隧道施工的关键技术TBM隧道施工涉及到一些关键技术，如下所述：3.1 TBM的选择和配置根据地质条件、隧道长度和直径等因素，选择合适的TBM类型和配置。
TBM的选择和配置会直接影响施工的效率和质量。
3.2 土壤和岩石的分析与处理在TBM隧道施工中，需要进行土壤和岩石的分析与处理。
根据地质调查的结果，选择合适的工艺和设备，进行土壤开挖和岩石爆破等工作。
3.3 隧道支护技术隧道支护是保证隧道施工安全的重要环节。
2023年隧道掘进机(TBM)行业市场前景分析
2023年隧道掘进机（TBM）行业市场前景分析
隧道掘进机（TBM）是一种地质工程机械，用于在地下挖掘隧道、地铁等工程。
随着城市化进程的加快和人们对生活质量的不断改善，地下交通设施建设的需求越来越大，市场前景十分广阔。
本文将从需求、政策、技术和竞争等角度分析隧道掘进机行业市场前景。
需求方面，城市化和交通发展是隧道掘进机市场需求的主要推动力。
截至2021年，全国拥有城市轨道交通超过7万公里，仅轨道交通市场规模就达到几千亿，未来随着地下交通设施的进一步铺设，需求将持续增长。
此外，地下水利、矿山、能源项目等也将对隧道掘进机市场产生重要影响，行业前景可期。
政策方面，国家政策对隧道掘进机市场也给予了大力支持。
国家在“一带一路”建设中，重点支持亚洲基础设施投资银行、丝路基金等涉外机构，引导优秀国内隧道掘进机企业走出去。
同时，国家规划和铁路等部门也在不断推进隧道掘进机使用，在政策的引导和支持下，行业前景持续向好。
技术方面，隧道掘进机行业技术日新月异，不仅涌现了不少新型技术如微震监测、智能化控制等，还不断完善旧有技术如刀具等。
技术的创新和升级是行业发展的重要动力。
竞争方面，虽然我国隧道掘进机市场竞争相对激烈，但是龙头企业表现突出，市场份额不断提高。
随着技术创新和品牌推广，隧道掘进机企业能够逐步扩大市场份额，巩固市场竞争地位。
总的来说，隧道掘进机市场前景广阔，但市场竞争也不容小视。
隧道掘进机企业需不断创新，加强品牌塑造和宣传，提高市场占有率和竞争力。
tbm的名词解释
tbm的名词解释随着城市化进程的不断加速，地下工程在现代社会中扮演着越来越重要的角色。
而在地下工程中，TBM（全称为Tunnel Boring Machine，中文为隧道掘进机）作为一种高效、快速、安全的工具，被广泛应用于隧道的建设。
一、TBM的定义和构造TBM是一种用于开挖地下隧道的机器设备，由车体、刀盘、推进系统、托盘、润滑系统、气动系统和电控系统等部分组成。
TBM通过旋转刀盘上的刀具，将地下岩石和土壤切割成碎片，并通过推进系统将碎片从隧道尾部输送出来。
同时，TBM车体上的托盘可以快速安装衬砌，以加固隧道并保证施工的安全。
二、TBM的工作原理TBM的工作原理可概括为刀盘切削和推进系统两个过程。
首先，刀盘上的刀具通过旋转高速切削地下岩石和土壤，然后通过推进系统将切削下来的碎石和土壤输送至隧道尾部。
在推进过程中，TBM车体上的托盘将隧道衬砌材料快速安装在隧道内壁上。
这样，TBM一边切削，一边推进，实现了高效、连续的隧道掘进工作。
三、TBM的种类和应用领域目前，根据不同的工程需求和地质条件，市场上存在多种类型的TBM。
常见的TBM主要包括盾构机、硬岩TBM和软土TBM等。
1. 盾构机（Shield TBM）：在城市地下工程中，尤其是地铁隧道的建设中，盾构机得到了广泛应用。
盾构机主要适用于软土、河床沉积物和老旧地层等地质条件，具有掘进速度快、施工安全、环境影响小等优点。
2. 硬岩TBM（Hard Rock TBM）：硬岩TBM主要用于掘进地质条件较为坚硬的岩石，如花岗岩、石灰岩等。
硬岩TBM的刀具通常由硬质合金制成，能够耐受高硬度岩石的切削。
3. 软土TBM（Soft Ground TBM）：软土TBM适用于软土地质条件下的掘进工作。
软土TBM通常采用压力平衡控制技术，通过控制膨胀式托盘的压力来平衡隧道内外的地下水压力，确保掘进的稳定性。
除了在地铁隧道建设中的广泛应用，TBM也在其他一些领域发挥着重要作用。
地下工程施工机械(3篇)
第1篇1. 隧道掘进机（TBM）隧道掘进机是一种专门用于隧道开挖的机械，具有高效、环保、安全等优点。
TBM主要由切割系统、支撑系统、运输系统和控制系统等组成。
根据开挖断面形状的不同，TBM可分为全断面掘进机、半断面掘进机和盾构机等。
2. 挖掘机挖掘机是地下工程中常用的土方开挖机械，具有机动性强、适用范围广等特点。
挖掘机主要由动力系统、工作装置、行走装置和液压系统等组成。
挖掘机按照工作装置类型可分为正铲挖掘机、反铲挖掘机、拉铲挖掘机等。
3. 装载机装载机是一种用于装载、运输土石方等物料的机械，具有高效、便捷的特点。
装载机主要由发动机、传动系统、工作装置、行走装置和液压系统等组成。
装载机按照工作装置类型可分为前装机、后装机和侧装机等。
4. 推土机推土机主要用于土方平整、填筑路基等作业，具有推土、铲土、挖土等功能。
推土机主要由发动机、传动系统、工作装置、行走装置和液压系统等组成。
根据行走方式，推土机可分为履带式和轮胎式两种。
5. 混凝土搅拌车混凝土搅拌车是地下工程中混凝土输送的重要设备，具有搅拌均匀、输送量大等特点。
混凝土搅拌车主要由搅拌系统、输送系统、液压系统、电气系统等组成。
6. 地下连续墙施工机械地下连续墙施工机械主要用于地下工程围护结构施工，包括抓斗、振动锤、钻头等。
这些机械能够高效、高质量地完成地下连续墙的施工。
7. 地下工程检测设备地下工程检测设备主要包括地质雷达、红外线探测仪、声波探测仪等，用于检测地下工程的地质条件、施工质量和安全状况。
8. 通风设备地下工程通风设备主要包括风机、通风管道、通风机等，用于确保地下工程施工过程中的空气质量，保障施工人员的安全健康。
总之，地下工程施工机械在地下空间开发与利用中发挥着重要作用。
合理选择和使用这些机械，可以提高施工效率、降低成本、保障施工质量，为我国地下工程事业的发展提供有力支持。
第2篇一、钻掘机械1. 钻机：钻机是地下工程施工中最常用的钻掘设备，分为有线钻机和无绳钻机两种。
2024年隧道掘进机(TBM)市场发展现状
2024年隧道掘进机（TBM）市场发展现状引言隧道掘进机（TBM）是一种用于隧道施工的机械设备，通过在地下挖掘隧道来完成工程项目。
隧道掘进机市场近年来经历了快速增长，随着城市化进程加快和基础设施建设的需求增加，预计市场将继续增长。
本文将对隧道掘进机市场的发展现状进行分析和总结。
隧道掘进机市场概览隧道掘进机市场可以根据类型、应用和地理位置进行分类。
根据类型，隧道掘进机市场主要分为盾构机、硬岩盾构机和轻岩盾构机。
根据应用领域，市场可分为城市轨道交通、公路和铁路等。
根据地理位置，市场分为亚太地区、北美、欧洲和其他地区。
根据报告显示，亚太地区在隧道掘进机市场中占据了主导地位，预计未来几年将保持高增长。
隧道掘进机市场发展趋势技术创新随着科技的不断发展，隧道掘进机的技术也在不断创新和改进。
新一代隧道掘进机更加智能化和高效，具有更好的施工速度和质量控制能力。
例如，自动导航系统可以实现精准的施工路径控制，减小误差和风险。
此外，隧道掘进机的设计和制造过程也在不断改进，以提高设备的可靠性和使用寿命。
市场需求增加隧道掘进机市场的增长主要受到城市化进程和基础设施建设需求的推动。
随着城市人口的增加，城市交通压力不断加大，对地铁、隧道和地下通道的需求也随之增加。
此外，政府的基础设施投资和地方政府的环境保护政策也对市场发展起到积极推动作用。
环境友好型隧道掘进机的出现随着环境保护意识的增强，市场对环境友好型隧道掘进机的需求也在上升。
环境友好型隧道掘进机采用更加清洁和低噪音的能源，减少对环境的污染。
这种趋势在一些发达国家和地区得到了广泛的接受，并已开始在市场上占据一定份额。
隧道掘进机市场挑战和机遇技术难题尽管隧道掘进机市场发展迅速，但仍面临一些挑战。
例如，在岩层复杂、地质条件恶劣的情况下，隧道掘进机的施工会遇到困难。
此外，大规模工程项目的时间计划和成本控制也是挑战之一。
因此，隧道掘进机制造商需要不断改进技术和解决这些难题。
市场竞争加剧隧道掘进机市场竞争激烈，主要制造商包括Robbins Company、Herrenknecht和CREG等。
2024年隧道掘进机(TBM)市场需求分析
2024年隧道掘进机（TBM）市场需求分析引言隧道掘进机（TBM）是一种用于地下隧道开挖的工程设备，被广泛应用于城市地铁、公路铁路等基础设施建设项目中。
本文将对隧道掘进机市场的需求进行分析，包括市场规模、市场趋势、市场驱动因素以及市场前景等方面。
市场规模随着城市化进程的加速和基础设施建设的不断推进，全球隧道掘进机市场规模呈现增长态势。
根据市场研究数据，2019年全球隧道掘进机市场规模超过50亿美元，并预计在未来几年内将继续保持增长。
亚太地区是隧道掘进机市场需求增长最快的地区之一，其持续投资于基础设施建设项目，特别是高速铁路和地铁项目。
市场趋势1.技术创新：隧道掘进机市场正处于技术革新的前沿，不断涌现出具有更高效、更环保、更安全特点的新型隧道掘进机。
例如，盾构机在掘进效率、自动化程度和环保性能方面取得了显著的突破。
2.智能化发展：随着人工智能和大数据技术的不断发展，隧道掘进机市场逐渐向智能化方向发展。
智能化的隧道掘进机具备自主导航、故障诊断、远程监控等功能，提高了施工效率和安全性。
3.环保意识提升：随着全球环保意识的提升，隧道掘进机市场对环保性能的要求也越来越高。
新型隧道掘进机采用了更环保的能源和材料，有效减少了对环境的破坏。
市场驱动因素1.基础设施建设需求：城市化进程和经济发展的推动下，各国加大了对基础设施建设的投资力度，隧道掘进机市场需求因此得到了迅速增长。
2.交通运输需求：随着城市交通压力的增大，对交通运输设施的需求也在持续增加。
地铁和高速铁路等交通基础设施的建设需要大量隧道掘进机进行隧道开挖。
3.环境保护要求：环境保护意识的提升使得各国对基础设施建设项目的环保性能要求越来越高，进一步推动了隧道掘进机市场的发展。
市场前景随着全球城市化进程的不断推进和基础设施建设的持续投资，隧道掘进机市场前景广阔。
预计未来几年隧道掘进机市场将继续保持稳定增长，市场竞争也将日趋激烈。
随着技术的不断创新和智能化的发展，市场上将出现更多高效、智能、环保的隧道掘进机产品。
TBM介绍范文
TBM介绍范文TBM（Tunnel Boring Machine）是一种大型的隧道掘进设备，也被称为隧道开挖机或土木钻进机。
它为地下隧道的建设提供了高效、安全和可靠的解决方案。
TBM通过在地下实施机械化掘进技术，避免了传统爆破掘进中可能带来的噪音、震动和空气污染，大大提高了隧道建设的效率。
TBM通常由掘进头、主体机架、推进系统和支撑系统等部分组成。
掘进头是TBM的核心部分，由盾构机、挖斗钻进机或钻杆钻进机等组成。
主体机架起到支撑结构和移动作用，由刮板输送机、刮刀式输送机或皮带式输送机等输送设备组成。
推进系统主要由推进机、推动台、推进缸和牵引装置等组成，用于推进和稳定主体机架。
支撑系统由支架、液压缸和过渡段等组成，用于支撑地质结构和保护工作面的安全。
TBM的工作原理是通过旋转设备推进机头，利用掘进头上的切割和挖掘装置切割周围的土木材料。
挖掘出的土木材料随后被传送到主体机架上，通过输送设备将其运送到地面或堆放在隧道壁上。
同时，支撑系统会实时支撑地质结构，确保掘进工作面的稳定和安全。
TBM具有许多优点。
首先，它能够避免传统隧道掘进过程中可能发生的爆破、噪音和震动等问题，对周围环境和建筑物产生的干扰更小。
其次，TBM能够在各种地质条件下进行掘进，包括软土、沉积层、岩石、坚硬地质等。
无论地质条件如何，TBM都能够处理并推进工作。
此外，TBM的掘进速度很快，通常能够每天推进几十米，大大提高了隧道建设的进度和效率。
随着现代城市建设的发展，越来越多的地下管道和隧道被建设出来，TBM的应用也越来越广泛。
它被广泛应用于地铁、水利工程、交通隧道、能源系统等领域。
在地铁建设中，TBM可以快速、安全地开挖地铁隧道，减少对交通和城市生活的不便。
在水利工程中，TBM可以开挖地下水道、水管和涵洞等，确保供水和排水系统的顺利运行。
在交通隧道和高速公路建设中，TBM可以开挖道路隧道和山地隧道，改善道路网络和减少交通拥堵。
在能源系统建设中，TBM可以开挖电力、煤炭和石油管道，确保能源供应的安全和稳定。
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（四）、TBM破岩方式与原理(续)
4. 楔齿型与球齿型滚刀破岩原理
最初由楔齿尖端在滚刀转动情况下产生切向张力破坏岩 石的表面，切人深度为λ。然后由齿尖的楔入力继续引 起剪切破坏，楔入深度为h。由于各齿环的齿节是不同 的，因此加大了楔齿的破岩效果。球齿型滚刀的破岩原 理与楔齿型滚刀相同，适用于硬岩掘进。
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（四）、TBM破岩方式与原理(续)
5. 削刀破岩原理
削刀在挤压力Pv和切割力PH作用下，首先在刀尖处形成 切碎区2，随着刀具的回转运动形成剪力破碎区3。削刀 继续回转即在岩壁上留下环状切削槽，两槽之间的岩石 在削刀侧向挤压力R的作用下而剪切破坏。
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（五）、单护盾TBM与盾构的区别 前者采用皮带机出碴而盾构则采用螺旋输送机或 泥浆泵通过管道出碴；前者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 面水土压力。 （六）、TBM选用 ① 整条隧道地质情况均差时采用单护盾TBM； ② 良好地质条件中则采用开敞式TBM； ③ 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，对各种不良地质与岩石强度变化有 较好适应性。
③ ④
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二． 工程地质条件(续)
3. ① ② ③ ④ ⑤ TBM适用范围 一般只适用于圆形断面隧道，只有铣削滚筒式掘进机可 在软岩中掘进非圆形断面隧道。 开挖隧道直径1.8~12m之间，以直径3~6m最为成熟。 一次性连续开挖长度不宜短于1km，也不宜长于10km， 以3~8km最佳。 适用于中硬岩层，岩石单轴抗压强度介于20~250MPa， 尤以50~100MPa最佳。 地质条件对TBM掘进效率影响很大。在良好岩层中月进 尺可达500~600m，而在破碎岩层中只有100m左右，在塌 陷、涌水、暗河地段甚至需停机处理。 选用TBM开挖隧道应尽量避开复杂不良岩层。
Gripper TBM
①支撑鞋；②钢支架举升器；③锚杆安装机构；④钢筋网举升器 中南大学 杨忠炯
（四）、TBM破岩方式与原理
TBM破岩方式主要有：挤压式与切削式 1. 挤压式 主要是通过水平推进油缸使刀盘上的滚刀强行 压入岩体，并在刀盘旋转推进过程中联合挤压 与剪切作用破碎岩体。 滚刀类型：圆盘型、楔齿形、球齿型 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，而是由后进刀具剪 切破碎的，先形成破碎沟或切削槽是先决条件
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2.世界上著名的岩石掘进机制造厂商
美 国：罗宾斯(Ｒobbins)公司(已归属阿特拉斯公司) 佳瓦(Jarva)公司
德 国：维尔特(Wirth)公司
德 国: 德马克(Dcmag)公司 海瑞克(Herrenknecht)公司
瑞 典：阿特拉斯.科普柯 (Atlas.Copco)公司
加拿大：拉瓦特(Lovat)公司 日 本：川崎(Kawasaki)公司
三菱(Mitsubishi)公司
日立(Hitachi)公司
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（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。
1. ① ② ③ 2.
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初步调查 地质构造分析 地表调查 弹性波速度 阻抗试验 钻孔调查
开挖直径 刀具直径与数量 马达刀具转速 后续设备等 循环、支护辅助 工法、临时设计 与钻爆法比较
线路决定
Yes
地质调查 当地条件 TBM规格决定 施工计划 经济分析 实施计划
变更线路
No
其他方法
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三．TBM基本构造
1.
2. TBM由破岩机构、推进机构、岩碴装运机构、导向调向 机构及吸尘、通风装置等几部分组成。 破岩机构
滚刀或削刀在强大轴推力的作用下旋转，切削与剪切破碎岩石。
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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三． TBM基本构造(续) 3. 出碴机构
TBM
工 法 研 究 流 程 框 图
二． 工程地质条件
1. ① 主要调查影响TBM使用的地质条件。 影响TBM选用的地质因素 隧道地压。是否存在塑性地压？ 指标：围岩强度比(软岩)；围岩抗剪强度比(似砂土软岩) 围岩强度比 q
h
断层破碎带、软弱泥岩以及蛇纹岩等膨胀性岩层掘进困难 ② 涌水状态。涌水范围、大小与压力会造成工作面崩塌与 承载力低下，应慎用。
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第三节 掘进机法施工技术要求
一． 基本原则
TBM掘进断面大可达10m以上，小仅为1.8m。由于TBM 与辅助施工技术日臻完善以及现代高科技成果(液压新技 术、电子技术与材料科学技术等)的应用大大提高了TBM 对各种困难条件的适应性，因此简单从开挖可能性来考 虑TBM的适用范围是不全面的。 判定依据 隧道围岩的抗压强度、裂缝状态、涌水状态等岩性条件 机械构造、TBM直径等机械条件； 隧道断面、长度、位置状况、地址条件等。 TBM工法选用流程 (参见下页流程图)
微型TBM：Φ0.25~3.00m
中型TBM： Φ3.0~8.0m
巨型TBM： 大于Φ8.0m
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◎ 掘进机的类型
开敞式
全断面掘进机 护盾式 隧道掘进机(岩石) 单臂式 悬臂式掘进机
单撑靴式 双撑靴式
单护盾式 双护盾式
多臂式
机 ◆ 适合于硬岩隧道； ◆ 顶推反力与刀盘扭矩力依靠围岩坚硬壁面提供； (2) 护盾式掘进机 ◆ 适合于软岩隧道； ◆ 顶推反力利用尾部安装的衬砌管片。
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。
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水装 置，掘进时连续喷水降尘。机房内专设通风降温设备。
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开敞式隧道掘进机
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第10章 隧道掘进机开挖技术
西康铁路秦岭隧道 西安-南京线磨沟岭隧道 型 号：TB880E 开 挖 直 径：8.8米 掘 进 速 度：3.5m/h 最高月进度：574米（磨沟岭隧道） 最高日进度：41.3米（磨沟岭隧道）
中铁隧道局研发的开敞式隧道掘进机
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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 ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 云南西洱河水电站引水隧道 引滦入津新王庄隧道陡河电站的引水隧道 引大入秦总干渠38号隧道 北京落坡岭水电工程 贵州猫跳河水电站引水隧道 福建龙门滩引水隧道 江西萍乡、山西怀仁、山西古交、云南羊场煤矿
第二章 典型工程机械 第四节 地下工程非开挖技术与装备 4、隧道掘进机(TBM)施工
主讲内容：①施工流程②施工技术要求③施工要点
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1 隧道掘进机法基本概念 （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)。 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。
α＜2 2 ＜ α ＜4 4 ＜ α ＜10 α＞10 挤出性——膨胀性围岩 轻微挤出性——地压大的围岩 地压大——有地压的围岩
几乎无地压的围岩 中南大学 杨忠炯
二． 工程地质条件(续)
2. ① ② 影响TBM效率的地质因素 岩石强度。开挖难易一般用抗压强度来判定。刀具消耗 应考虑岩石中石英粒范围、大小与抗拉强度等判断。 岩层裂隙。岩层节理、层理、片理对开挖效率影响极大。 裂隙适度发育的岩层，即使抗压强度大也能进行较为有 效的开挖。 岩石硬度。一般地，对于q＜100MPa的岩层，其石英含 量较多、粒径较大，刀具磨耗很大。 破碎带等恶劣条件。在破碎带、风化带等难于自稳的困 难条件下进行机械开挖，均需采取辅助施工方法配合施 工。特别是在有涌水的条件下更为困难，拱顶崩塌、机 体下沉、支承反力降低等问题时有发生。
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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)。
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开敞式隧道掘进机
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开敞式隧道掘进机
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开敞式隧道掘进机
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