隧道掘进机开挖技术解析

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隧道施工工程中的开挖技术与施工方法

隧道施工工程中的开挖技术与施工方法

隧道施工工程中的开挖技术与施工方法隧道施工工程是现代城市建设和交通基础设施建设中不可或缺的一环。

在隧道施工中,开挖技术和施工方法是至关重要的因素,直接影响着施工效率和工程质量。

本文将探讨隧道施工工程中常用的开挖技术与施工方法。

一、掘进式开挖技术掘进式开挖技术是目前隧道施工中最常见的一种技术。

它采用隧道掘进机械设备,通过切割岩石、土壤等来进行隧道的开挖。

在掘进式开挖技术中,又可以分为液压掘进机和盾构掘进机两种类型。

1. 液压掘进机液压掘进机是一种采用液压推动的机械设备,具有挖掘速度快、适应性强等优点。

在使用液压掘进机进行开挖时,操作人员需要根据实际情况调整掘进机的刀盘速度、进给速度等参数,以确保掘进的平稳进行。

2. 盾构掘进机盾构掘进机是一种专门用于隧道掘进的机械设备,它主要由前部盾构机、后部推进机组以及供料、排土等辅助设备组成。

盾构掘进机适用于软土、粉土等地质条件下的隧道开挖,具有开挖速度快、适应性强等优点。

二、爆破开挖技术爆破开挖技术是在较硬岩石等地质条件下的一种常用的开挖方法。

它通过使用爆破剂等材料,将岩石炸碎,再通过挖掘机械设备清理碎石,完成隧道的开挖。

1. 炮眼布置在爆破开挖中,炮眼的布置是一个关键的环节。

炮眼的布置需要根据地质条件、岩石性质等因素来确定,以确保爆破效果的最佳化。

2. 爆破参数调整在进行爆破作业前,需要根据实际情况对爆破参数进行调整。

爆破参数包括爆破剂的用量、起爆点的位置等,合理的参数调整可以提高爆破的效果。

三、钻爆法钻爆法是一种以钻机为主要设备,结合爆破作业的开挖技术。

它适用于地质条件较为复杂、难以掘进的地质情况下进行隧道的开挖。

1. 钻机选择在钻爆法中,钻机的选择十分重要。

钻机的选择需要根据地质条件、隧道尺寸等因素来确定,以确保钻孔的稳定和精准度。

2. 爆破作业钻爆法的爆破作业与爆破开挖类似,需要对爆破参数进行调整,并严格按照爆破作业的标准和要求进行操作。

四、土压平衡掘进法土压平衡掘进法是在河床、湖底等地质条件下进行隧道开挖的一种常用方法。

简述掘进机隧道施工的工艺流程和关键技术

简述掘进机隧道施工的工艺流程和关键技术

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连续掘进机大断面开切眼快速掘进技术

连续掘进机大断面开切眼快速掘进技术

连续掘进机大断面开切眼快速掘进技术随着我国经济的快速发展,城市建设的不断推进,地下工程施工对于地下空间的利用变得越来越重要。

而开切眼快速掘进技术作为地下工程施工中的一项重要技术,对于提高工程施工效率、降低施工成本具有重要意义。

连续掘进机大断面开切眼快速掘进技术作为地下工程施工中的重要技术手段,发展迅速,为加快地下工程施工速度、提高施工效率发挥了重要作用。

一、技术原理连续掘进机大断面开切眼快速掘进技术是一种地下工程隧道掘进的新方法,它主要是利用大型的现代化设备,通过将地下岩层进行开切眼处理,然后利用连续掘进机进行隧道掘进的一种方法。

在隧道掘进工程中,由于地层的不规则性,会导致地质条件复杂,地层畸变、地面沉陷等问题。

采用连续掘进机大断面开切眼快速掘进技术,可以有效地解决这些问题,提高隧道工程的施工效率。

二、关键技术1. 地层预处理技术地层预处理技术是连续掘进机大断面开切眼快速掘进技术的关键环节之一。

在进行隧道掘进之前,需要对地层进行预处理,将地下岩层进行开切眼处理,使得岩层表面呈现出平整光滑的状态,以便后续的掘进工作。

这样可以有效减少地层的摩阻,减小对掘进机的损耗,提高掘进速度。

2. 控制技术控制技术是连续掘进机大断面开切眼快速掘进技术的另一个关键环节。

在进行隧道掘进工程时,需要对掘进机进行精准的控制,确保掘进工作的顺利进行。

尤其是在复杂地质条件下,需要对掘进机的动态力学特性进行精准分析和控制,以确保掘进机的稳定性和可靠性。

3. 设备技术三、应用前景1. 提高工程施工效率采用连续掘进机大断面开切眼快速掘进技术,可以有效提高工程施工效率。

由于采用现代化设备和先进的掘进技术,可以实现隧道掘进的快速进行,缩短工程施工周期,降低施工成本。

2. 优化工程施工质量采用连续掘进机大断面开切眼快速掘进技术,可以优化工程施工质量。

通过对地层进行开切眼处理,可以减少地层的摩阻,降低掘进机的损耗,提高掘进的稳定性和可靠性。

隧道施工中的掘进方法与施工进度控制

隧道施工中的掘进方法与施工进度控制

隧道施工中的掘进方法与施工进度控制一、引言隧道施工作为一项具有挑战性的工程,一直以来都是工程界关注的焦点。

在隧道施工过程中,掘进方法和施工进度控制是关键的环节,直接影响着工程质量和工期。

本文将探讨隧道施工中常用的掘进方法以及如何进行施工进度控制。

二、掘进方法介绍1. 开挖方法:隧道施工中常用的开挖方法包括爆破法、盾构法和钻爆法。

爆破法适用于岩石较硬的情况下,通过炸药爆破来破坏岩石。

盾构法适用于软土地层或不适宜爆破的情况下,通过推进盾构机来进行掘进。

钻爆法是一种将钻头钻入岩石进行爆破的方法,适用于较硬的岩石层。

2. 工程机械:隧道施工中常用的工程机械包括掘进机、液压钻机和运输设备等。

掘进机是一种专门用于隧道开挖的机械设备,通过刀盘不断旋转和下压,实现对岩石的破碎与挖掘。

液压钻机用于进行预制孔的钻探,为爆破提供基础条件。

运输设备则负责将挖掘出的岩石或土方运输至合适的地点。

三、施工进度控制策略1. 预先规划:在隧道施工前,需要进行详细的工程规划,包括施工方法选择、进度计划制定等。

合理的预先规划能够减少施工中的不确定因素,提高施工效率。

2. 施工进度监测:在施工过程中,需要进行实时的施工进度监测,以掌握施工进展情况。

常用的监测手段包括摄像监控、激光测距等技术,可用于记录和分析施工过程中的关键节点。

3. 调整工序:根据实际情况,及时调整工序和进度计划,以确保施工顺利进行。

在施工中可能会遇到一些未知的情况,需要根据实际情况进行灵活处理,避免因不可控因素导致施工延期。

四、掘进方法选择的考虑因素1. 地质条件:地质条件是选择掘进方法的主要考虑因素之一。

岩石较硬的地质条件适合采用爆破法,而软土地层适合采用盾构法。

2. 施工环境:施工环境也是选择掘进方法的重要因素。

有些隧道可能位于城市区域或者地下水位较高的地方,此时需要选择安静、无振动的掘进方法,以减少对周围环境的影响。

3. 工期限制:工期限制也是决定掘进方法的因素之一。

挖掘机操作中的隧道开挖技巧

挖掘机操作中的隧道开挖技巧

挖掘机操作中的隧道开挖技巧在现代建筑和交通领域,隧道的开挖是一项重要而复杂的任务。

挖掘机作为一种主要的工程机械设备,在隧道开挖中发挥着重要的作用。

本文将介绍一些挖掘机操作中的隧道开挖技巧,以帮助操作人员提高工作效率和安全性。

一、选择合适的挖掘机在开挖隧道之前,首先需要选择合适的挖掘机。

根据工程的规模和要求,选择具有适当尺寸和功率的挖掘机。

一般而言,小型挖掘机适合于小型隧道,而大型挖掘机则适合于大型隧道。

此外,还需要考虑挖掘机的机动性和灵活性以及是否能适应复杂的地质条件。

二、熟悉隧道设计和地质情况在进行隧道开挖之前,操作人员应该熟悉隧道的设计和地质情况。

了解隧道的长度、宽度、高度以及所需的施工时间等信息,同时需要了解地质情况,包括岩石类型、地下水位、地下水压等。

这些信息对于制定合理的开挖计划和选择适当的施工工艺非常重要。

三、制定合理的开挖计划在隧道开挖过程中,制定合理的开挖计划是至关重要的。

根据隧道的设计和地质情况,确定开挖的起点和终点,同时制定合理的开挖顺序和进度。

合理的开挖计划可以最大程度地减少挖掘机的空转时间,并确保施工的连贯性和高效性。

四、合理利用挖掘机的操作技巧在挖掘机操作中,合理利用挖掘机的操作技巧可以提高开挖效率和降低事故风险。

首先,要确保操作人员熟悉挖掘机的控制系统和操作方法,以确保操作的准确性和稳定性。

其次,要根据地质情况和隧道设计的要求,选择合适的挖掘机工作模式和挖掘机配件,以实现最佳的施工效果。

五、注意安全事项隧道开挖是一个危险的过程,因此在操作挖掘机时应格外注重安全。

操作人员应经过专业培训,并严格按照操作规程进行操作。

在开挖过程中,要时刻关注隧道的稳定性和支护情况,确保挖掘机的作业环境安全。

此外,还要注意挖掘机的维护和保养,确保其正常运行并减少故障风险。

六、与其他工程机械的配合在隧道开挖过程中,挖掘机通常需要与其他工程机械进行配合。

例如,需要与运输设备、爆破设备、支护设备等进行协同作业。

隧道掘进技术研究

隧道掘进技术研究

隧道掘进技术研究隧道掘进技术是指利用现代化的机器设备和工具,在地下或水下开挖、建造通道的技术。

在城市建设中,隧道工程是处理城市交通、排水、供水等问题的重要途径。

在公路、铁路、地铁、水利、油气、电力等领域都有广泛应用。

因此,隧道掘进技术的研究和发展对于不断提高人们的生活质量和改善城市环境起着重要的作用。

一、隧道掘进技术分类按照工程要求和技术特点,隧道掘进技术可分为以下几类:1、挖掘手法分类:包括机械掘进、爆破掘进、手工掘进等。

机械掘进是指利用机械设备如掘进机、盾构机等进行开挖的方法;爆破掘进是指利用爆炸物质如炸药等进行开挖的方法;手工掘进是指工人用锤子和凿子等手动工具进行开挖的方法。

在实际应用中,通常采用机械掘进、爆破掘进或两者结合的方式。

2、隧道掘进方法分类:包括顺向掘进、横向掘进、竖向掘进等。

顺向掘进指的是由一个方向向另一个方向进行开挖;横向掘进则是指从侧面进行开挖;竖向掘进是指利用井道在竖直方向对地下进行开挖。

在实际应用中,隧道掘进方法既可以单独使用,也可以与不同的挖掘手法相结合。

3、隧道掘进技术的掘进方法和掘进机器分类:包括盾构、伸缩剪力臂掘进机、隧道掘进机等。

盾构机是一种复杂的隧道掘进机器,利用盾构头掘进,并在后面安置同步安装线型支撑系统,用高压混凝土注浆加强土体,在其后制作隧道衬砌。

伸缩臂掘进机是一种操作简单、灵活性好的隧道掘进机器,它采用伸缩式手臂,方便控制,适用范围更广,但效率较低。

隧道掘进机是一种隧道掘进主要机器之一,采用尖端硬岩掘进技术,可以在较为难以开挖的岩石中顺利开挖。

二、隧道掘进技术的研究及发展隧道掘进技术的发展历史相当悠久,在古代就有通过手工开凿的方式进行掘洞的先例。

并随着现代科学技术的发展,隧道掘进技术得到了飞速发展,生产工艺更加先进,人工和设备的配合也得到了不断加强。

同时,技术的保障和支持也得到了大力优化和加强,如材质技术、防水技术、通风技术、水泥技术等重要工程技术的不断创新。

隧道工程中的隧道破与掘进技术

隧道工程中的隧道破与掘进技术

隧道工程中的隧道破与掘进技术隧道工程是现代建筑领域中的一项重要工程,它常常用于交通、地铁、水利和能源等领域。

在隧道施工过程中,隧道破与掘进技术起着至关重要的作用。

本文将从隧道破与掘进技术的原理、常用方法以及其在工程中的应用等方面进行论述,并探讨其对隧道工程的影响与挑战。

一、隧道破与掘进技术的原理隧道破与掘进技术是指在隧道施工过程中,利用特定的工具和设备,将地质材料进行破碎和移除,以达到开挖隧道的目的。

这项技术的原理主要包括三个方面:1. 地质勘察与预测:在隧道工程开始之前,必须进行详细的地质勘察工作。

通过分析地质构造和土壤岩石的性质,预测出隧道挖掘中可能遇到的问题,为后续的施工工作提供参考。

2. 爆破技术:在岩石较硬的情况下,常常采用爆破技术进行隧道的破碎和开挖。

爆破技术是利用火药或其他炸药,通过引爆产生的爆炸反应,使岩石断裂破碎,从而开挖隧道。

同时,合理的爆破设计可以避免或减轻对周边环境的影响,确保施工安全。

3. 掘进技术:隧道破与掘进主要通过掘进机械来实现。

这些机械设备通常包括掘进机、横断装置、支护系统等。

掘进机械能够对土壤或岩石进行切割、破碎和清理,快速推进隧道的开挖进程。

同时,掘进机械的使用还可以减少人工劳动强度,提高工作效率。

二、隧道破与掘进技术的常用方法根据隧道工程的具体情况和隧道设计要求,隧道破与掘进技术可以采用多种不同的方法。

以下是几种常见的隧道破与掘进技术方法:1. 顶进法:顶进法是指利用隧道推进机械设备,从隧道的起点开始,向隧道的终点方向推进。

这种方法适用于岩石较硬、水位较低且不需要特殊支护的地质条件。

2. 侧进法:侧进法是指通过开挖多个特定位置的侧立井或竖井,由竖井与隧道进行联络,然后进行隧道的开挖工作。

这种方法适用于地面土壤较松散、面积有限、下穿有建筑物或地下管线等限制的情况。

3. 混喷法:混喷法是指利用混凝土喷射机,在开挖隧道的同时,同时喷涂钢筋混凝土来构建隧道的初期支护和衬砌。

铁路隧道开挖掘进技术应用分析

铁路隧道开挖掘进技术应用分析

铁路隧道开挖掘进技术应用分析摘要本文介绍了铁路隧道施工开挖掘进的几种常用方式和设备,结合实际工程进行合理的隧道开挖掘进施工,并根据各种隧道施工开挖掘进方式的优缺点和使用范围,综合考虑选择施工开挖掘进方式。

关键词铁路隧道;开挖掘进;技术应用1 铁路隧道开挖掘进主要技术特点铁路隧道的施工中有钻爆法掘进和掘进机法掘进。

钻爆法开挖掘进的方法可分为全断面法、半断面法、小导坑法、台阶法和分部开挖法。

掘进机法则主要采用各种类型的掘进机、劈岩机、盾构等直接开挖。

钻爆法需要在适当的位置进行打眼,然后放炮掘进,目前单纯的钻爆法已经应用的很少,在现代的铁路隧道施工中基本采用钻爆法与新奥法相结合,新奥法从已有的工程经验以及岩土岩石性质出发,其通过喷射混凝土和使用相应的锚杆来充分的加固围岩,它能够使得围岩更好地发挥自身的承载能力,从而对铁路隧道进行对应支护的方法。

在进行铁路隧道开挖的时候,关键要控制好爆破,其跟开挖的方式、爆破的参数设置以及对应的钻孔的使用得当都有关,爆破控制应该由经验丰富的人员来完成,要综合考虑围岩的状况来合理的设计,开挖的时候钻孔设备的选择也要得当。

在开挖Ⅳ、Ⅴ类(Ⅱ、Ⅲ级)围岩时可采用全断面法,开挖Ⅱ、Ⅲ类(Ⅳ、Ⅴ级)围岩时可采用正台阶法,一些铁路隧道也可采用中壁法进行开挖。

钻爆法需要投入的资金相对较少,技术易于操作,适应性也较强,受断面形状的影响较小,尤其适合一些软岩石层、断岩石层的铁路隧道,且复杂的综合性较强的铁路隧道更能体现其灵活多变性,就是该方法的超欠挖是不可避免的,劳动的强度较大,可能引起地面沉降和坍塌。

铁路隧道的掘进机包括盾构和TBM,对于软土层隧道我们多采用盾构,对于岩石层隧道则采用TBM。

隧道围岩是否可以挖掘可通过围岩的单抽抗压强度和耐磨性等因素来考虑,对软性围岩采用掘进机开挖的方式,能够有效的保持围岩的稳定性和防止坍塌,对围岩的影响小。

并且掘进机开挖铁路隧道方法多采用两步台阶法开挖,具体开挖高度则要通过岩石地质分析和掘进机的选择来确定,台阶长度一般采用长台阶,对于地质条件差的隧道可采用中长台阶法或者短台阶法开挖。

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究隧道开挖是铁路建设中非常重要的一项施工工作。

隧道不仅能够穿越各种地形,使铁路线路得以通行,还能够保护线路免受风雨侵蚀和外界干扰。

随着科技的进步和施工技术的不断提高,铁路隧道开挖作业已经实现了机械化,大大提高了施工效率和质量。

铁路隧道开挖作业机械化主要包括以下几个方面的技术和设备:隧道掘进机是隧道开挖的主要设备之一。

隧道掘进机是一种专门用于隧道开挖的大型机械设备,它能够在地下进行连续掘进作业,大大提高了开挖效率。

隧道掘进机操作简单,能够自动控制掘进速度和方向,大大减少了人工操作的需求,提高了施工安全性。

隧道掘进机还能够实现土方回填和支护结构的安装,简化了施工工序,减少了后续工程量。

喷射混凝土技术是铁路隧道开挖作业的重要技术之一。

喷射混凝土是通过喷射设备将混凝土材料喷射到隧道内部,形成一层规定厚度的混凝土衬砌。

喷射混凝土技术具有施工速度快、质量可靠、耐久性强等优点,能够为隧道提供良好的支护和防水效果。

喷射混凝土技术还能够在施工过程中进行监测和调整,确保施工质量。

隧道开挖作业中还有大量的辅助设备和技术。

施工电梯可以将施工人员和设备快速、安全地运送到作业面。

隧道照明设备能够营造良好的施工环境,确保施工人员的安全。

还需要使用地质勘探技术、数字化设计技术等,进行隧道开挖前的地质勘探和隧道设计。

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术的发展,为铁路建设提供了强有力的支撑。

机械化的施工能够提高施工效率和质量,减少人工工作量,降低施工成本。

随着科技的不断进步,相信铁路隧道开挖作业将继续向智能化、自动化的方向发展,为铁路建设提供更大的便利。

某隧道施工方法之掘进机法

某隧道施工方法之掘进机法

一、概述1、掘进机法:隧道掘进机(简称TBMtunnel boring machine )是一种利用回转刀具开挖(同时破碎和掘迸)隧道的机械装置,用此法修筑隧道的方法,称为掘进机法。

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。

2、TBM工法的特点(P196)(1)TBM工法的优点开挖作业能连续进行,施工速度快,工期短。

特别适用于在稳定的围岩中长距离施工。

对围岩的扰动损伤小,仅1m左右,开挖表面平滑,在圆形隧洞的情况下,受力条件好。

震动和噪音对周围的居民和结构物的影响小。

施工安全,作业人员少。

(2)TBM工法的缺点设备的购置、运输,组装解体等的费用高,设计制造时间长,初期投资高。

不适用于短隧道。

施工途中不能改变开挖直径。

地质的适应性受到一定限制,对软弱围岩,还存在不少问题,对硬岩,刀具成本急剧增大,开挖速度也降低。

开挖断面的大小、形状变更难。

3、TBM的构成(P200)TBM的构成要素大体上可分为开挖部(刀盘及主轴和驱动装置)、开挖反力(支承靴)、推进部(推进千斤顶)等几部分。

推进按下述动作反复进行:(1)扩张支承靴,即固定掘迸的机体在隧道壁上;(2)回转刀盘,开动千斤顶前进;(3)推进1行程后,缩回支承靴,把支承靴移到置到前方,返回(1)的状态。

TBM有敞开式和护盾式。

适用于硬岩。

掘进机发展历程:岩石隧道掘进机的分类岩石隧道掘进法与以往的爆破法不同,不使用火药,而是在开挖面上连续切削或将岩石先行破碎后掘进的机械,是一种新型的隧道开挖施工中专用设备。

隧道工程中的掘进技术

隧道工程中的掘进技术

隧道工程中的掘进技术随着城市建设的不断发展,隧道工程成为了现代化城市中不可或缺的一部分。

无论是地下通道、地铁、水利工程还是矿山开采等领域,掘进技术都扮演着重要的角色。

本文将介绍隧道工程中的掘进技术,探讨其应用和发展。

隧道工程的掘进技术主要是指通过机械、爆破或人工等方式将地下岩层进行开挖的过程。

其中最常用的方式是机械掘进。

机械掘进技术以其高效、安全、环保等优势而广泛应用于各个领域。

1. 机械掘进技术机械掘进技术主要通过推进机械(如盾构机、硬岩机)在地下钻探、爆破等方式下,将隧道内岩石土层进行连续挖掘和清理。

机械掘进技术的主要优点是高效快速,能够大幅度减少人力需求,提高施工质量和效率。

同时,机械掘进技术还能够减少对周围环境的影响,降低施工对地质环境的破坏程度。

2. 盾构机技术盾构机是机械掘进中最常用的一种机械设备,广泛应用于地下隧道的建设中。

其工作原理是通过推进盾构机,在隧道内壁上设置环形支撑结构,并同时进行挖掘和清理。

这种技术具有施工过程稳定可靠、安全风险低、效率高等优点。

盾构机采用轮式或履带行走模式,能够适应各种地质条件和施工环境,并且具有较强的承载能力。

它能够应对各种地下障碍物,如河流、铁路等的穿越,为城市交通建设和城市规划提供了有力保障。

3. 爆破技术除了机械掘进技术外,爆破技术也是隧道工程中常见的一种掘进方式。

爆破技术通过在隧道内进行定向爆破,炸碎岩石,然后进行清理和支护,从而完成隧道的开挖。

爆破技术的关键在于深入了解地下岩层的结构和特性,以及对爆破参数的合理控制。

合理的爆破能够提高施工效率,减少岩石碎屑的回填,降低支护工作量。

4. 掘进技术的挑战和发展隧道掘进技术的发展面临着一些挑战。

首先是对环境保护的要求越来越高。

隧道施工会产生大量的渣土、水泥浆等固体废弃物,如何合理处理和利用这些废弃物成为了一项难题。

其次,城市化进程使得隧道工程的施工场地空间越来越有限。

如何在有限的空间内高效进行掘进工作成为了一个需要解决的问题。

某隧道施工方法之掘进机法

某隧道施工方法之掘进机法

某隧道施工方法之掘进机法随着城市建设的不断发展,隧道工程作为交通和城市基础设施建设的重要部分,得到了越来越多的关注。

在隧道施工中,掘进机法是一种常见且高效的施工方法。

本文将介绍某隧道施工方法之掘进机法,探讨其原理、工艺及优缺点。

一、原理掘进机法是一种利用掘进机进行隧道开挖的施工方法。

掘进机是一种专门用于隧道施工的重型机械设备,通过推进系统、掘进头和支护设备等部件组成。

掘进机通过推进系统将自身推进到需要开挖的位置,然后通过掘进头进行土壤的开挖和移除。

同时,掘进机还可设置支护设备,以保证隧道的稳定和安全。

二、工艺1. 准备工作:在进行掘进机法施工之前,需要进行充分的准备工作。

包括地质勘察、设计方案的制定、材料的准备等。

2. 设计掘进机工作面:根据隧道的设计要求和地质条件,确定掘进机的工作面。

工作面包括导向线、导向尺和基准尺等控制要素的设置。

3. 推进掘进机到工作面:将掘进机通过推进系统推进到工作面。

在推进的过程中,需要根据导向线和导向尺进行精确定位,以确保掘进机准确到达工作面。

4. 进行土壤掘进:掘进机到达工作面后,启动掘进头进行土壤掘进。

掘进机的掘进头根据需要可选用不同的刀盘,以适应不同的地质条件。

5. 同步进行支护工作:在掘进机进行土壤掘进的同时,需要进行同步的支护工作。

支护设备可通过液压系统或其他方式进行安装和调整,以保证隧道的稳定和安全。

6. 移除土壤和废料:掘进机通过输送带或其他方式将土壤和废料从掘进面运出,并进行必要的处理和处理。

7. 推进掘进机继续开挖:在完成一段隧道的掘进之后,继续推进掘进机,开挖下一段隧道。

三、优缺点掘进机法作为一种隧道施工方法,具有以下优点:1. 高效快速:掘进机法采用机械化作业,能够高效快速地进行隧道开挖,节约了人力和时间成本。

2. 精确控制:掘进机通过导向线和导向尺等控制要素,可以实现对掘进机位置的精确控制,从而确保隧道施工的准确性和质量。

3. 安全稳定:掘进机在开挖的同时可以进行土壤支护,保证了隧道的安全和稳定性。

地铁施工中的隧道开挖技术

地铁施工中的隧道开挖技术

地铁施工中的隧道开挖技术一、隧道开挖技术概述隧道开挖是地铁建设中的关键环节之一,是将地下隧道挖掘出来以供地铁线路通行的过程。

隧道开挖技术的发展经历了长期的探索与实践,不仅需要考虑施工效率和安全性,还必须兼顾地下环境保护与土体保持的要求。

本文将在介绍地铁隧道开挖技术的同时,重点关注其施工过程中所涉及的常见技术方法和措施。

二、常见隧道开挖技术方法1. 开挖方法隧道开挖方法主要分为传统开挖方法和隧道掘进机(TBM)两种。

传统开挖方法使用爆破或机械开挖,适用于土质或岩石地层,但会产生噪音、震动和扬尘等环境污染问题。

而TBM则采用机械化掘进,能够提高开挖效率,减少对周边环境的影响。

隧道掘进机可分为盾构机和地铁掘进机,盾构机适用于地质较稳定的隧道应用,而地铁掘进机则适用于软土地层的隧道挖掘。

2. 支护技术在隧道开挖的过程中,为了确保施工安全和保护周围环境的稳定,需要采取适当的支护技术。

常见的支护技术包括隧道衬砌、锚喷支护、喷射混凝土支护等。

隧道衬砌是将混凝土结构嵌入到挖掘的地下空间,用以固定土体,增强地下结构的稳定性和承重能力。

锚喷支护则是通过将锚杆等材料固定在隧道墙面上,以增加隧道结构的强度和稳定性。

喷射混凝土支护则是利用喷射混凝土技术,在隧道表面形成一层坚固的混凝土薄壁,以防止土体塌方。

三、地铁隧道开挖施工过程1. 前期准备地铁隧道开挖施工前需要进行详细的勘察和设计,确定隧道开挖的位置、长度和形状等。

同时,还需要进行地质勘探,以了解地下构造和土体的稳定性,为隧道开挖提供依据。

在施工前,还需要制定详细的施工方案和安全预案,并进行相关手续的审批。

2. 隧道开挖隧道开挖施工一般采用机械化方法进行。

传统的开挖方法主要通过爆破或机械设备进行挖掘。

爆破开挖是将爆炸物放置在预先钻孔的岩石或土层内,通过爆破产生的冲击波和炸药气体的膨胀使地层产生破裂,从而完成开挖。

另一种机械化开挖方法是使用挖掘机械,如挖掘机、推土机等,对地层进行机械切割、铲除和挖掘。

隧道施工中的掘进技术和防护措施

隧道施工中的掘进技术和防护措施

隧道施工中的掘进技术和防护措施隧道是一种人工开挖的通道,广泛应用于交通运输、水利工程、地下矿井等各个领域。

隧道的施工是一个复杂而艰巨的过程,其中掘进技术和防护措施的选择和实施至关重要。

本文将重点探讨隧道施工中常用的掘进技术和防护措施。

一、隧道掘进技术1.原子爆炸掘进技术原子爆炸掘进技术是一种利用核爆炸能量来实现隧道掘进的技术。

通过在地下埋放核装置,引爆核弹头,释放巨大的能量,使土层瞬间破碎,从而实现隧道的快速开挖。

这种技术具有高效、快速的特点,但由于核爆炸的辐射和环境破坏等问题,目前在实际应用中并不常见。

2.钻井掘进技术钻井掘进技术是一种通过旋转钻头在地下进行钻孔的技术。

通过钻头的旋转和加压等作用,将地下的土石层逐渐破碎,从而实现隧道的开挖。

钻井掘进技术具有灵活性强、适应性广的特点,在隧道施工中得到了广泛应用。

3.盾构掘进技术盾构掘进技术是一种利用盾构机进行隧道掘进的技术。

盾构机具有前端掘进、后端支护和补偿推进等功能,操作简单、效率高。

在施工过程中,盾构机通过旋转刀盘和液压系统的作用,将土层破碎并转运至后方,同时通过液压支架进行临时支护。

盾构掘进技术适用于软土层、砂土层等地质条件,广泛应用于城市地铁、地下综合管廊等项目。

二、隧道施工中的防护措施1.地下水的排水和防渗措施在隧道施工过程中,地下水可能成为一个重要的问题。

地下水的渗入会导致隧道内部积水,增加施工的难度和风险。

为了有效控制地下水的渗入,施工人员需要采取适当的排水和防渗措施,如设置排水沟、排水泵等设施,以及进行注浆、封孔等处理。

2.控制地层的稳定和裂隙的处理地层的稳定性是隧道施工中需要重点关注的问题。

不稳定的地层有可能引发地质灾害,如塌方、滑坡等。

为了确保隧道施工的顺利进行,施工人员需要通过加固地基、采取支护措施等方法来控制地层的稳定。

此外,对于发生的裂隙,也需要及时进行处理,以防止进一步扩大。

3.安全设备和人员培训在隧道施工中,安全是首要考虑的因素。

隧道施工中的开挖方法与支护技术

隧道施工中的开挖方法与支护技术

隧道施工中的开挖方法与支护技术隧道施工是现代交通和城市建设中不可或缺的一部分,而隧道的开挖方法和支护技术则是确保隧道施工安全和质量的关键。

在隧道施工中,不同的地质条件和工程要求都会对开挖方法和支护技术提出不同的需求。

下面将对隧道施工中常用的开挖方法和支护技术进行简要介绍。

一、开挖方法1.隧道掘进法隧道掘进法是一种常用的隧道开挖方法。

它通过使用掘进装备(如钻孔机)进行连续开挖,然后移动到下一工作面进行开挖,同时进行支护和排水工作。

这种方法适用于软土、粉土、砂土等地质条件较好的区域。

2.爆破法爆破法是一种主要用于较硬地质条件下的隧道开挖方法。

它通过钻孔、装药、引爆等步骤将地质体炸碎开挖隧道。

爆破法的优势在于效率高、工序简单,但同时也存在噪音大、震动大等问题。

因此,在选择爆破法时需要考虑周边环境和工程要求。

3.盾构法盾构法是一种适用于城市地下工程和复杂地质条件下的隧道开挖方法。

它通过使用盾构机进行连续掘进和土壤完整性维护,减少了地面的震动和对周围建筑物的影响。

盾构法的优势在于开挖速度快、施工过程稳定,但同时也需要考虑施工区域的限制和盾构机的适用性。

二、支护技术1.喷射混凝土法喷射混凝土法是一种常用的隧道支护技术。

它通过将混凝土喷射到隧道壁面,形成一层坚固的衬砌,增强了隧道的承载力和稳定性。

喷射混凝土法适用于软土、砂土、黏土等地质条件,但需要考虑喷射混凝土的质量和固化时间。

2.钢支撑法钢支撑法是一种常用的隧道支护技术。

它通过设置钢支撑结构,如钢梁、钢加筋网、锚杆等,来增加隧道的整体强度和稳定性。

钢支撑法适用于较硬地质条件和较大断面的隧道,但需要考虑钢材的质量和施工的复杂性。

3.土体冻结法土体冻结法是一种特殊的隧道支护技术。

它通过降低土体温度,使其凝固成一种坚固的护土同时提供施工空间。

土体冻结法适用于软土、粉土、黏土等水分较高的地质条件,但需要考虑冻结液的类型和施工期间的温度控制。

以上介绍了隧道施工中常用的开挖方法和支护技术,每种方法和技术都有其适用的地质条件和工程要求。

连续掘进机大断面开切眼快速掘进技术

连续掘进机大断面开切眼快速掘进技术

连续掘进机大断面开切眼快速掘进技术随着现代隧道建设的不断发展,连续掘进技术已成为现代隧道建设中不可或缺的关键技术之一。

在这种背景下,连续掘进机的应用越来越广泛,越来越受到人们的重视。

然而,在掘进大断面隧道时,仍面临着诸多技术难题,其中之一便是如何实现高质量、高效率的开切眼快速掘进。

本文将针对此类问题进行探究,提出解决方案。

1.开切眼质量要求高。

开切眼是指在掘进大断面隧道时,为保证掘进机的正常运行和安全进退,需要先在掘进面上开挖长宽高一定的切眼,通常是在掘进面上切割一块大小约为3-4平方米的岩石,以便于掘进机正常运行。

开切眼的质量直接影响到进度和成本。

如何保证长宽高比较规整,石方面应该互相垂直,直面应该相对光滑等都是开切眼必须考虑的问题。

2.掘进大断面隧道需要高效率。

掘进大断面隧道工作量大,所需工期长,因此掘进机采用开切眼快速掘进的技术极为关键。

快速掘进能够提高施工效率,缩短工期,降低项目成本,但也意味着对设备的要求更高。

3.大断面掘进容易遇到破碎带。

由于岩石结构疏松,存在破碎带,这使掘进难度变得更大。

对待破碎带,会影响掘进工作的速度,若掘进工作无法紧密配合,将会导致掘进作业延迟。

二、解决方案针对以上难点,採用以下策略:加強掘進機的穩定性;做好開切眼的牢固性加強;採用專業工艺提高開切眼的质量,最后降低破碎带的影响。

1.加強掘進機的穩定性:要採用高效能、高穩定性的掘進機,為掘進提供堅實保障,有利於掘進的穩定性。

同時,定期對掘進機進行維修,升級改造,使其運行更加穩定。

2.做好開切眼的牢固性加強:開切眼務必要做到堅固,防止瓦斯、水、土等原因對於開切眼造成威胁,故在其周圍要進行支撐加固作業。

目前,常见的开切眼支护方法主要有钢支撑、锚杆、网片衬砌等。

可以根据具体施工条件来选择。

3.採用專業工艺提高開切眼的质量:高质量的开切眼是必要的。

根据岩石类型和性质进行开切眼的施工,有助于提高开切眼质量。

对于软弱、易碎和含水层比较多的岩石,在开切眼前可以先进行一定范围的加固和预处理,以确保掘进的顺利进行。

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5.世界上著名的岩石掘进机制造厂商
美 国:罗宾斯(Robbins)公司
佳瓦(Jarva)公司 德 国:维尔特(Wirth)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
有些学者提出采用“硬岩TBM”和“软岩TBM(也 即盾构机)”两种来规范
6.1.3 隧道掘进机施工特点 1. 优 点 (1) 安全——人员在局部或整体的护盾下工作 (2) 快速——常规钻爆法掘进速度的3~10倍 (3) 优质——洞壁光滑美观 (4) 自动化和机械化程度高(节省劳动力——经
济)
(5) 围岩扰动小 (6) 对环境影响小
(1) 英法海底铁路隧道——单洞长约50km,使用 11台掘进机,工期 三年多时间;
(2) 瑞士费尔艾那隧道——长19km,其中约9.5km 采用掘进机施工;
(3) 瑞士穿越阿尔卑斯山新圣哥达铁路隧道——长 达57km;
(4) 美国芝加哥TARP工程排水隧道——大约40多 km,全部采用 掘进机施工。
2. 缺 点 (1) 能耗大 (2) 断面单一 (3) 对岩层变化的适应性差 (4) 一次性购买TBM投资高 (5) 主机重量大,运输不方便,安装工作量大 (6) 短隧道不能发挥其优越性(不经济)
6.1.4 掘进机的应用与发展 1.发展历史——大事记 ◆ 1846年——TBM由意大利人Maus发明。 ◆1851年——美国人威尔逊开发了一台TBM,在花岗
❖ 主要构造:刀盘;控制系统,支撑和推进系 统;后部配套设备
❖ (4)支撑和推进系统
单撑靴式
双撑靴式
(5) 驱动系统 刀盘驱动方式有两大类:电动和液压。 电动又分单速电机、双速电机和调频电机 (6) 后配套设备 ❖ ◆液压系统 ❖ ◆ 供电系统 ❖ ◆ 运输系统 ❖ ◆ 通风系统 ❖ ◆ 降温、防尘、供水及安全系统 ❖ ◆ 隧道支护设备系统 ❖ ◆ 其它辅助设施
3.应 用——国内
(1) 1970年代末,甘肃引大入秦和山西万家寨 引水工程——采用掘进机获得成功(意大利 CMC公司承包)。
(2) 1998.1~1999.8,西康铁路秦岭特长隧 道——引入德国Wirth公司TB880E型掘进机, 进行长18.5km,直径8.8m的I线隧道施工, 平均掘进速度为313.7m/月。
6.2 掘进机的类型与构造 ◎ 掘进机的类型
6.2.1 全断面掘进机 (1) 开敞式掘进机 ◆ 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。
开敞式隧道掘进机
❖ 型 号:TB880E 最高月进度:574米 最高日进度:41.3米 开 挖 直 径:8.8米
6.1 概 述 6.1.1 有关概念和TBM发展历史 1.隧道常用施工方法 ❖ 钻爆法 ❖ 明挖法 ❖ 机械法——掘进机法 ❖ 沉埋法
2.隧道掘进机械
隧道掘进机械一般分为两种:(1)臂式掘进 机;(2)全断面隧道掘进机,简称TBM
3.定 义
隧道掘进机(Tunnel Boring Machine),简称TBM ,是利用 回转刀具切削破岩及掘进,形成整个隧道断面的一种新型、
以下基本均质的软弱地层中开挖有限长度的 隧道。
2. 全断面隧道掘进机的分类(II ) 目前在国内通常有两种提法:
(1)岩石掘进机(TBM ) ; (2) 盾构机。
岩石掘进机(TBM )就是适合硬岩开挖的隧道掘 进机,盾构机指的是适于在软岩、土中的隧道掘 进机。
3. 全断面隧道掘进机的分类(III) 鉴于学术及现实中称法混乱,造成许多麻烦,
❖ 掘 进 速 度:3.5m/h
开敞式隧道掘进机
开敞式隧道掘进机开Fra bibliotek式隧道掘进机开敞式隧道掘进机
开敞式隧道掘进机
开敞式隧道掘进机
开敞式隧道掘进机模型
护盾式隧道掘进机
❖ 6.2.1.1 开敞式掘进机
❖ 开敞式掘进机基本有两种型式:单撑靴式、双撑靴式。
❖ 6.2.1.1 开敞式掘进机构造
TBM组装图
TBM组装图
TBM组装图
TBM组装图
TBM组装图
6.2.1.2 护盾式掘进机
(1) 单护盾TBM——常用于劣质地层。
(2) 双护盾TBM——既适应软岩,也适应硬岩 或软硬岩交互地层。
◆对比:单护盾TBM推进时,要利用管片作为 支撑,与双护盾TBM相比,掘进与安装管片 两者不能同时进行,速度较慢。
先进的隧道施工机械。
臂式掘进机又称为部分断面掘进机,是一种 集切削岩石、自动行走、装载石碴等多种功 能为一体的高效联合作业机械。
6.1.2 全断面隧道掘进机分类 1. 全断面隧道掘进机分类(I)
(1) 在岩石中开挖隧道的TBM 通常适用于稳定性良好、中~厚埋深、
中~高强度的岩层中掘进长大隧道。
(2) 在松软地层中掘进隧道的TBM 一般适用于在具有有限压力的地下水位
4.国外掘进机的发展技术水平
◆开挖直径范围为1.8-11.87m; ◆可在抗压强度360MPa的岩体中掘进80-100m2大 断面隧道,平均掘进速度350-400m/月; ◆能开挖45°的斜井; ◆盘形滚刀的最大直径达483mm,其承载能力达 312kN;刀具的寿命达300~500m; ◆单台掘进机的最大总进尺已超过40km。
岩中试用未获成功。
◆1881年——波蒙特开发了压气式TBM,成功应用于 英吉利海峡隧道直径为2.1m的勘探导坑。
◆ 1952年——美国罗宾斯公司研制了现代意义上的 第1台软岩TBM。
◆ 1956年——美国罗宾斯公司又研制成功中硬岩 TBM。 从此,TBM进入快速发展时期。
2.应 用——国外
近年来,国外采用掘进机完成的大型隧道有:
6.2.2 臂式掘进机
臂式掘进机又称为部分断面掘进机,是一种 集切削岩石、自动行走、装载石碴等多种功 能为一体的高效联合作业机械。
壁式掘进机的特点
◆ 可以适应任意形状的断面; ◆ 对地质条件的要求较低,适合软岩及中硬岩隧 道的掘进; ◆ 连续掘进,支护可实现平行作业 ◆ 基本投资费用少,约为全断面掘进机的15%左 右。 ◆ 中短隧道施工更为适用。
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