TBM施工方法解析

合集下载

TBM边顶拱施工方法

TBM边顶拱施工方法

TBM边顶拱施工方法TBM全称为隧道掘进机(Tunnel Boring Machine),是一种用于挖掘隧道的工程机械。

边顶拱施工方法是指在TBM掘进过程中,边掘进边进行拱顶支护的一种施工方法。

下面将详细介绍TBM边顶拱施工方法的过程及其优点。

1.预处理:在开始拱顶支护前,需要对隧道洞口进行预处理,包括洞口开挖、喷射锚杆固化、喷射混凝土灌注等。

这些预处理措施可以提高洞口的稳定性和安全性。

2.前后盾同步推进:TBM在进行边顶拱施工时,前后盾同时推进。

前盾负责掘进,后盾负责支护。

同时推进可以减小地层的变形和移动,降低地层的应力水平,减少隧道掘进中的地质灾害。

3.拱顶支护:在实际施工中,拱顶支护可以采用多种形式,比如钢拱架、喷射混凝土等。

在边掘进过程中,支护材料会随着TBM的推进而不断加固。

拱顶支护的目的是保持洞穴的稳定性,防止岩石的塌方。

4.导轨安装:在TBM掘进过程中,为了确保前后盾的推进方向和位置准确无误,需要安装导轨。

导轨可以使TBM的掘进轨迹更为精确,避免偏离预定的隧道线轨道。

5.底板支护:在边掘进过程中,底板的支护也是必不可少的。

底板支护可以采用钢撑、喷射混凝土等方式进行,以防止底板塌方和巨大变形。

1.较小的地表沉降:TBM边顶拱施工方法可以减小地层的变形和移动,使地表沉降量较小。

相比于传统的爆破法施工,TBM边顶拱施工方法可以更好地保护地表建筑物和地下管线的安全。

2.较高的施工效率:TBM边顶拱施工方法使用机械设备进行掘进和支护,相比于人工掘进,具有更高的施工效率。

可以更快地完成隧道的掘进和支护,缩短工期。

3.较好的施工质量:TBM边顶拱施工方法的支护材料可以根据具体的地质条件进行选择和调整,保证了施工质量。

拱顶支护的加固效果好,可以有效保证隧道的安全性和稳定性。

4.适应性强:TBM边顶拱施工方法适用于不同地质条件下的隧道掘进,包括软土、砂岩、硬岩等。

可以根据具体地质条件进行相应的调整和改进,适应性强。

TBM法隧洞混凝土衬砌管片预制施工工法

TBM法隧洞混凝土衬砌管片预制施工工法

TBM法隧洞混凝土衬砌管片预制施工工法TBM法隧洞混凝土衬砌管片预制施工工法一、前言隧洞工程是地下工程中的一种重要形式,经过多年的发展,各种隧洞施工方法不断涌现。

TBM法是一种高效、安全、环保的隧洞施工方法,在工程实践中得到了广泛应用。

本文将详细介绍TBM法隧洞混凝土衬砌管片预制施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施和经济技术分析,并给出一个实际工程实例。

二、工法特点TBM法隧洞混凝土衬砌管片预制施工工法具有以下几个特点:1. 高效快速:TBM法能够在较短时间内完成大量施工,施工速度快。

2. 精确度高:TBM法隧洞施工精度高,可以保证隧洞的准确尺寸和形状。

3. 环保节能:TBM法可以减少对周边环境的影响,减少噪音、振动和土壤沉降等问题。

4. 作业安全:TBM法能够明显减少作业人员的伤害风险,提高工作安全性。

5. 施工质量稳定:TBM法施工质量稳定可靠,能够保证隧洞的使用寿命和安全性。

三、适应范围TBM法隧洞混凝土衬砌管片预制施工工法适用于各种地质条件和隧洞类型,包括软土、弱固结土、岩石等,广泛应用于地铁、公路、铁路及水利等工程领域。

与实际工程之间的联系如下:1. 隧洞工程设计:首先根据隧洞设计要求确定管片尺寸和数量,编制详细的施工方案。

2.地面预制管片:在地面的预制厂中,根据设计要求和施工方案,生产混凝土管片,进行质量检测。

3. TBM机械推进:将预制的管片运送至施工现场,在TBM机械的推进下,将管片依次安装到隧洞中。

4. 推进过程管片连接:在TBM机械推进的过程中,将管片连接固定,保证隧洞的连续完整。

5. 管片衬砌固化:在管片安装完成后,进行混凝土灌浆,使管片与地壳形成坚固的衬砌结构。

6. 管片防渗措施:在衬砌完成后,进行防渗处理,确保隧洞的密封性。

五、施工工艺1. 准备工作:包括现场勘测、施工图纸编制、材料采购等。

2. 管片预制:地面预制管片,包括模具制作、混凝土制备、浇注、养护等工序。

地铁tbm施工方案

地铁tbm施工方案

地铁TBM施工方案1. 引言地铁盾构机(TBM)是目前一种主流的地铁隧道施工方法,它以其高效、安全的特点在地铁建设中得到了广泛应用。

本文将介绍地铁TBM施工方案,包括其工作原理、施工步骤和注意事项等内容。

2. 工作原理地铁TBM是一种隧道掘进机械,通过不断推进和掘进地面,完成地铁隧道的开挖工作。

其主要由以下几个部分组成:•头部切割装置:由盾构机前部的刀盘和刮板构成,用于切割和移除土层。

•推进装置:提供推动力和支撑作用,使盾构机在地下推进。

•地层支护:在TBM推进过程中,需要进行土层的加固和支护,以保证隧道的稳定性和安全性。

•排泥系统:将切削下来的土层通过管道输送到地面。

地铁TBM的工作原理即通过不断推进和切割土层,完成地铁隧道的开挖和支护。

3. 施工步骤地铁TBM的施工步骤通常包括以下几个阶段:3.1 地质勘察和预处理在开始施工之前,需要进行地质勘察和预处理工作。

通过对地下地质、地下水和地下障碍物等情况进行评估和分析,确定施工方案并采取相应的措施。

3.2 TBM安装和调试在施工现场搭建临时工地,并将TBM运输到施工现场安装。

安装过程中需要对TBM进行各种调试和检测,确保其正常运行和安全使用。

3.3 开挖隧道TBM推进过程中,根据设计要求,按照一定的推进速度和切割深度,完成隧道的开挖工作。

同时,要及时处理地下水和泥浆等问题,确保施工现场的安全和环保。

3.4 地层支护在隧道开挖的同时,需要进行地层支护工作,以保证隧道的稳定性和安全性。

常用的地层支护方式包括预制管片法、螺旋钢管法和泥浆注浆法等。

3.5 完工验收和运维隧道开挖和地层支护完成后,进行工程完工验收和相关设备的运维工作。

同时,还需要进行清理施工现场和相关设备,确保施工环境的整洁和安全。

4. 注意事项在地铁TBM施工过程中,需要注意以下几个方面的问题:•安全问题:地铁施工是一项高风险工作,需要严格按照相关安全规定和操作规程进行,确保施工人员的安全。

TBM快速安装施工工法(2)

TBM快速安装施工工法(2)

TBM快速安装施工工法TBM快速安装施工工法一、前言TBM(Tunnel Boring Machine),即隧道掘进机,是现代隧道施工中常用的一种设备,能够实现隧道的快速、安全、高效施工。

TBM快速安装施工工法以TBM为主要设备,通过对施工工法与实际工程之间的研究和实践,逐步形成了一套完善的施工流程和操作方法,使得隧道施工更加简单、便捷和可靠。

二、工法特点TBM快速安装施工工法具有以下几个特点:1.快速施工:采用TBM作为主要设备,能够实现快速的隧道掘进,大大缩短了工期。

2.高效率:TBM具有高效率、自动化和连续作业的特点,能够在施工过程中实现连续的掘进、支护和砌筑,提高了工作效率。

3.安全可靠:通过控制TBM的操作和监测系统,能够实时监测隧道的变形和地质情况,保证施工安全可靠。

4.环保节能:TBM施工不会产生大量的噪音和废料,对周边环境没有污染,符合环保要求。

5.质量稳定:TBM作业过程中,能够控制土体变形和岩体裂隙扩展,保证隧道的质量稳定。

6.适应性强:TBM可以适应不同地质条件和隧道形状,可以应用于各类岩土隧道和软土隧道的施工。

三、适应范围TBM快速安装施工工法适用于以下几个方面:1.地质条件好的隧道:适用于地质条件较好、土体稳定、隧道长度较长的地区,能够提高施工效率。

2.城市地铁隧道:适用于城市地铁隧道的施工,能够减少噪音和振动对周边建筑的影响。

3.水下隧道:适用于水下隧道的施工,能够利用TBM 的自动化作业特点,实现快速、安全的施工。

4.特殊工程隧道:适用于特殊工程隧道,如地下储气库、地下核堆等,能够满足对施工安全和质量的要求。

四、工艺原理TBM快速安装施工工法通过分析TBM的工作原理和机械结构,以及对施工工程的实际情况进行研究和分析,确定了一系列的技术措施和工艺流程,以保证施工的质量和效率。

1.掘进过程控制:通过对TBM掘进过程中的刀盘转速、推进力和刀盘刀具的选择和调整,控制土体的掘进速度和变形情况。

TBM仰拱预制装配化施工工法

TBM仰拱预制装配化施工工法

TBM仰拱预制装配化施工工法一、前言TBM仰拱预制装配化施工工法,在地下工程中具有重要意义。

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、经济技术分析以及工程实例,旨在为读者提供完整的理解和参考。

二、工法特点TBM仰拱预制装配化施工工法具有以下特点:1. 高度预制化:利用工厂化生产,加工出符合设计要求的仰拱构件,减少现场施工的难度和工期。

2. 施工速度快:采用机械化设备,结构轻巧,可高效施工。

3. 施工质量高:通过精密加工,可以保证构件的尺寸精准度和质量稳定性。

4. 工程造价较低:减少了人工操作的需求,节约了劳动力成本。

5. 环境友好:减少了施工中的噪音和粉尘污染,对周围环境影响小。

三、适应范围TBM仰拱预制装配化施工工法适用于以下地下工程:1.地铁隧道:适用于地铁线路的隧道施工,可以提高施工效率并保证施工质量。

2. 高速公路隧道:适用于高速公路隧道的施工,可以快速开挖隧道并减少施工对交通的影响。

3. 水利工程隧道:适用于各类水利工程隧道的施工,可以提高施工安全性和质量。

四、工艺原理TBM仰拱预制装配化施工工法的工艺原理是通过预制仰拱构件和TBM机械设备的配合,实现隧道的快速开挖和仰拱安装。

具体分析如下:1. 预制仰拱构件:根据设计要求,利用预制厂加工出符合尺寸和强度要求的仰拱构件。

2. TBM机械设备:采用TBM机械化设备进行隧道开挖和支护工作,确保开挖面的稳定和安全。

3. 施工原理:TBM设备在前进过程中进行隧道开挖,同时将仰拱构件预先安装在TBM头部,随着开挖的进行,自动将仰拱构件安装在隧道内壁上,实现隧道的结构支护。

五、施工工艺TBM仰拱预制装配化施工工法的施工工艺主要包括以下阶段:1. 地质勘察:通过地质勘察,确定施工场地的地质情况和隧道设计要求。

2. 厂房制作:在预制厂中制作符合设计要求的仰拱构件,包括预制、抹灰、养护等工序。

3. TBM设备安装:将TBM设备安装到施工场地,并进行设备调试和功能测试。

TBM洞内运输施工工法(2)

TBM洞内运输施工工法(2)

TBM洞内运输施工工法TBM洞内运输施工工法一、前言TBM(Tunnel Boring Machine)洞内运输施工工法是一种在隧道工程中广泛应用的施工方法。

TBM洞内运输施工工法通过使用隧道掘进机(TBM)进行地下岩石挖掘,并在洞内安装输送系统,用于将挖掘的岩石和土壤从洞内输送至地面。

本文将详细介绍TBM洞内运输施工工法的特点、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、经济技术分析以及工程实例。

二、工法特点TBM洞内运输施工工法具有以下几个特点:1. 高效快速:相比传统的爆破掘进工法,TBM洞内运输施工工法可以实现连续的隧道掘进,大大缩短施工周期。

2. 线形规整:TBM洞内运输施工工法掘进的隧道断面线形规整,具有较高的几何精度和表面光滑度,适用于对几何要求较高的隧道工程。

3. 减少对周边环境的影响:TBM洞内运输施工工法通过洞内运输系统将挖掘的土壤和岩石从洞内运出,减少了对周边环境的干扰和污染。

4. 提高施工安全性:TBM洞内运输施工工法采用机械化作业,减少了人工操作,降低了施工中的人身伤害风险。

三、适应范围TBM洞内运输施工工法适用于各类地下隧道工程,包括城市地铁、交通隧道、水利工程、矿山工程等。

尤其适用于地质条件较稳定、水位较低、断面形状规整的隧道工程。

四、工艺原理TBM洞内运输施工工法的工艺原理是通过隧道掘进机(TBM)进行挖掘,同时在洞内安装输送系统,将挖掘的土壤和岩石从洞内输送至地面。

具体的工艺原理如下:1. 隧道掘进:TBM沿着预定的隧道轴线进行掘进,同时地下岩石和土壤被切削和抛出至洞内。

2. 洞内运输系统:在洞内安装具有输送功能的输送系统,包括输送带、输送车等,用于将挖掘的土壤和岩石从洞内输送至出洞口。

3. 出洞口处理:在出洞口设置土石分离设备,对挖掘的土壤和岩石进行分离处理,以便后续的处理和利用。

五、施工工艺TBM洞内运输施工工法的施工过程包括以下几个阶段:1. 准备工作:包括选址、地质勘察、隧道顶管设计、施工方案编制、机具设备采购等准备工作。

TBM带刀步进施工工法(2)

TBM带刀步进施工工法(2)

TBM带刀步进施工工法TBM带刀步进施工工法一、前言TBM带刀步进施工工法是一种先进的施工技术,广泛应用于地铁、隧道和地下管廊等工程项目中。

它通过使用隧道掘进机(Tunnel Boring Machine,简称TBM)和刀具带动步进式施工,在地下形成坚固的隧道结构。

本文将详细介绍TBM带刀步进施工工法的特点、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、经济技术分析以及工程实例。

二、工法特点TBM带刀步进施工工法具有以下几个特点:1. 高效节能:TBM带刀步进施工工法利用隧道掘进机的强大功能,能够高效、快速地开挖隧道,节省施工时间和成本。

2. 低噪音低振动:TBM带刀步进施工工法在施工过程中减少了噪音和振动,减少对周围环境和建筑结构的影响。

3. 高施工质量:TBM带刀步进施工工法采用先进的控制系统和刀具技术,能够实现高精度的掘进,确保施工质量和隧道的安全稳定。

4. 环保节能:TBM带刀步进施工工法采用电动和液压系统,减少了对环境的影响,降低了能源消耗。

三、适应范围TBM带刀步进施工工法适用于以下工程项目:1. 地铁线路:TBM带刀步进施工工法适用于地铁隧道的快速开挖和建设,能够大大缩短施工周期。

2. 隧道工程:TBM带刀步进施工工法适用于各类隧道工程,包括公路隧道、铁路隧道和水利隧道等。

3. 地下管廊:TBM带刀步进施工工法适用于地下管廊的开挖和建设,能够提高施工效率和质量。

四、工艺原理TBM带刀步进施工工法的工艺原理是通过隧道掘进机的推进和刀具的旋转来实现地下隧道的开挖。

隧道掘进机通过推进装置将自身带动到前进位置,同时刀具对地层进行切削和破碎。

这种步进式的施工方式能够保证开挖面的稳定和安全,同时确保施工质量和进度。

五、施工工艺TBM带刀步进施工工法包括以下几个施工阶段:1. 准备工作:施工前需要对施工现场进行勘察和预处理,确定好施工方案和施工进度。

2. TBM安装和调试:将TBM安装到施工井中,进行机械和电气设备的调试和测试。

TBM底拱混凝土施工方法

TBM底拱混凝土施工方法

TBM底拱混凝土施工方法1.钢筋混凝土底板的施工:首先,在隧道底部设置一层厚度适当的钢筋混凝土底板,用于作为底拱混凝土的施工基础。

底板的混凝土强度和厚度需要根据隧道工程的要求进行设计。

底板的施工可以采用传统的钢筋混凝土施工方法,包括搭建钢筋模板、布设钢筋、浇筑混凝土等步骤。

底板施工完成后,需要进行养护,保证混凝土的强度和稳定性。

2.设置底拱支撑体系:底板施工完成后,需要在底板上设置底拱支撑体系,用于支撑和固定隧道壁体。

底拱支撑体系包括钢筋网、钢撑杆等构件,通过这些构件的连接和固定,形成一种稳定的底拱结构。

3.TBM施工:底拱支撑体系设置完成后,可以开始进行TBM的施工。

TBM是一种全断面掘进机械,具有自动化、高效率的特点。

TBM的施工过程分为掘进和螺旋输送两个阶段。

在掘进阶段,隧道壁体土层被削去,土层经过螺旋输送到隧道后端。

在螺旋输送阶段,TBM继续运行和削减土层,同时将混凝土从后端输送到前端,形成隧道内的底拱。

4.底拱混凝土的浇筑:TBM施工过程中,底拱混凝土的浇筑可以通过自流混凝土或者抹灰施工来完成。

自流混凝土需要满足一定的流动性和坍落度要求,以保证混凝土能够在整个底拱空间中流动并填满。

抹灰施工则需要使用抹灰机或手工进行,将混凝土均匀地涂抹在底拱支撑体系上,形成厚度均匀的底拱结构。

5.底拱混凝土的养护:底拱混凝土浇筑完成后,需要进行养护,以提高混凝土的强度和耐久性。

养护包括保持混凝土湿润、避免快速干燥、控制温度等措施。

养护的时间和方法需要根据混凝土的配合比、环境条件等因素进行合理调整。

TBM底拱混凝土施工方法的优点是施工速度快、工期短、质量可控。

TBM的运用使得施工过程自动化程度高,提高了工作效率,减少了劳动强度。

同时,TBM底拱混凝土施工方法可以确保隧道的稳定性和安全性,提高工程的可靠性和持久性。

然而,TBM底拱混凝土施工方法也存在一些挑战和注意事项。

例如,TBM的选择和安装需要根据工程的具体情况进行合理设计,以适应隧道的地质条件和工程要求。

TBM安装平台施工方法与技术措施

TBM安装平台施工方法与技术措施

TBM安装平台施工方法与技术措施TBM(土压平衡盾构机)是一种非常常用的隧道施工设备,其安装平台的施工方法和技术措施对整个项目的进度和效果有着重要影响。

以下是关于TBM安装平台施工方法和技术措施的一些详细介绍:一、TBM安装平台施工方法1.场地平整:首先要对TBM安装平台的场地进行平整,确保工作区域能够满足施工需要。

需要进行场地的地质勘探、地质分析和土质平整等工作,以保证安装平台的稳定和安全。

2.基础施工:接着进行基础施工工作,包括地基处理和基础深挖。

地基处理主要是解决场地承载力不足或者土壤不稳定的问题,例如进行填筑加固、地基加固或者地基换土等工作;基础深挖则是针对需要建设较深基础的情况进行,如使用挡土墙或者连续墙进行地下开挖支护。

3.平台搭设:在基础施工完成之后,开始进行平台搭设工作。

平台的搭设需要根据TBM的尺寸和施工需求进行设计,并采用合适的材料进行搭建,如钢结构或者混凝土结构等。

同时还需要考虑平台的施工交通、排水以及通风等问题。

4.支护工程:TBM安装平台的支护工程需要根据具体情况进行设计和实施。

常见的支护措施包括拉索支撑、立方体支撑或者千斤顶等,以确保平台的稳定和安全。

5.安全设施:在进行TBM安装平台施工的过程中,需要设置相关的安全设施。

这包括预防和应急设施,如防护栏、安全网、灭火器和紧急出口等。

同时,还需要对施工人员进行安全培训和交底,提高他们的安全意识和技能。

二、TBM安装平台技术措施1.人员管理:TBM安装平台施工需要有专业的施工人员进行操作,他们需要具备相关的技术和经验。

同时,还需要设置专门的现场管理人员,负责协调施工进度、监督施工质量和安全管理等工作。

2.材料管理:TBM安装平台的施工过程中需要使用大量的材料,包括钢材、混凝土、水泥等。

为了确保材料的质量和及时供应,需要对材料进行统一的采购和管理,并与供应商进行良好的沟通和配合。

3.施工监控:TBM安装平台施工过程中需要进行实时监控,以确保施工的顺利进行和质量的控制。

TBM快速安装施工工法

TBM快速安装施工工法

TBM快速安装施工工法一、前言TBM快速安装施工工法是一种高效、快速且安全的地下建设施工方法。

本文旨在介绍TBM快速安装施工工法的特点、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、经济技术分析以及工程实例,为读者提供全面的了解和参考。

二、工法特点TBM快速安装施工工法具有以下几个显著特点。

首先,施工速度快,可以大幅度缩短工期,提高工程效率。

其次,施工过程中对环境影响小,可以减少噪音和震动的产生,降低对周边建筑物和地下设施的影响。

第三,施工精度高,可以保证施工过程中的尺寸精度和位置精度。

第四,施工工艺可靠,可以适应各种地质条件和工程要求。

最后,施工过程安全可靠,减少事故风险,保障工人的安全。

三、适应范围TBM快速安装施工工法适用于地铁、隧道、水利和矿山等各种地下工程的施工。

无论是软土、淤泥、砂砾、岩石还是高风险地质条件下,TBM快速安装施工工法均能应对,并在短时间内完成施工任务。

四、工艺原理TBM快速安装施工工法的理论依据是结合传统的TBM施工方法和快速安装技术。

在施工过程中,采用全断面剥离所形成的空腔法来控制围岩沉降。

通过控制剥离空腔的尺寸和形状,实现对地表和建筑物的保护。

同时,采用全面支护法来增加围岩稳定性和工人安全。

通过对施工工法与实际工程之间的联系和技术措施的分析和解释,读者可以清楚地了解该工法的理论基础和实际应用。

五、施工工艺TBM快速安装施工工法分为以下几个施工阶段。

首先是准备阶段,包括勘察设计、材料准备、机具设备调试和人员培训等工作。

第二是钻洞阶段,使用TBM机具进行钻洞,并同时进行地质观测和围岩预警。

第三是支护阶段,利用快速安装技术对洞壁进行全面支护,包括喷射混凝土和材料注入等。

第四是后期施工阶段,进行洞壁修补、环境恢复和设备安装等工作。

通过详细描述每个施工阶段,读者可以了解施工过程中的每一个细节。

六、劳动组织TBM快速安装施工工法的劳动组织是指安排和管理施工人员、协调施工资源、确保施工进度和质量等。

TBM施工方法解析2024

TBM施工方法解析2024

引言概述:TBM(盾构机)施工是一种高效、安全、经济的地下工程施工方法,被广泛应用于城市地下交通设施建设。

本文将深入解析TBM施工方法,探讨其在不同条件下的适用性和优势。

正文内容:一、TBM施工方法的基本原理1.地质勘探和预测:通过地质勘探和勘查,了解地下工程施工中可能遇到的地质条件,为TBM施工的顺利进行提供依据。

2.盾构机的结构和工作原理:介绍盾构机的主要部件和工作原理,包括刀盘、螺旋输送机、土压平衡等,为后续的施工过程提供背景知识。

二、TBM施工方法的适用条件1.地下水位和地下水压力:解析地下水位和地下水压力对盾构机施工的影响,讲述在各种条件下盾构机的应对策略。

2.岩土工程特性:探讨土壤和岩石的不同特性对盾构机施工的影响,分析TBM在不同地质条件下的适用性和限制。

三、TBM施工过程的关键步骤1.准备工作:介绍盾构机施工前的准备工作,包括场地平整、现场设备准备等内容。

2.推进施工:详细阐述盾构机的推进施工过程,包括开挖、土壤处理、蓄水和沉管等步骤,解析每个步骤的作用和操作要点。

3.补偿措施:探讨在TBM施工过程中可能遇到的问题和风险,如地下水突泉、地层变动等,提供相应的补偿措施。

4.管片安装:介绍盾构机施工中管片的安装过程,包括制备和安装步骤,突出安全和质量控制。

四、TBM施工方法的优势和不足1.优势:分析TBM施工方法相比传统施工方法的优势,包括施工速度快、安全性高、对周围环境影响小等。

2.不足:指出TBM施工方法的不足之处,如高成本、维护困难等,为其在实际应用中的考量提供参考。

五、TBM施工方法的发展趋势1.技术改进:介绍TBM施工技术的最新改进,如智能化控制、自动化监测等,展望未来盾构技术的发展方向。

2.项目案例:国内外典型的TBM施工项目案例,包括地铁隧道、水利隧道等,展示TBM施工方法在实际工程中的应用效果与成就。

总结:通过对TBM施工方法的深度解析,我们可以得出结论,TBM施工方法是一种具有较高效率、安全可靠性的地下工程施工方法。

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。

tbm施工方案

tbm施工方案

TBM施工方案1. 引言TBM (Tunnel Boring Machine) 是一种用于地下隧道施工的机械设备。

相较于传统的开挖方法,TBM具有更高的效率和更少的地表干扰。

本文档将介绍TBM施工方案的相关内容。

2. TBM工作原理TBM是由主体机器、推进系统和土方处理系统组成。

主体机器负责推进和开挖,推进系统提供动力和推进力,土方处理系统则用于处理挖掘出的土石方。

TBM的主体机器由刀盘、刀盘架和推进系统组成。

施工时,刀盘旋转并向前推进,同时将刀盘后方的土石方挖掘出来。

推进系统通过油缸推动刀盘架,将机器推进至预定的位置。

土方处理系统通常通过输送带、螺旋输送器或伸缩管进行土石方的排出。

排出的土石方可以通过运输车辆运走或用于填埋等处理方式。

3. TBM施工流程TBM施工流程通常包括以下几个步骤:3.1 前期准备在TBM施工前,需要进行详细的勘察和设计工作。

对于较长隧道,还需要进行分段施工的规划。

此外,还需要配置TBM所需的材料和设备,并进行调试和测试。

3.2 端头开挖施工开始时,TBM的刀盘首先开始旋转,开始进行端头的开挖工作。

开挖过程中,刀盘会不断旋转,将土石方挖掘出来,同时推进系统将TBM推进至预定位置。

3.3 衬砌安装当TBM推进一段距离后,需要进行衬砌的安装工作。

衬砌通常由预制的混凝土管片组成,用于保护隧道结构的稳定。

衬砌的安装可以手动进行,也可以使用机械设备辅助进行。

3.4 辅助工程在TBM施工过程中,还需要进行一些辅助工程,例如地质监测、注浆加固等。

这些工程旨在确保隧道工程的安全性和稳定性。

3.5 循环进行在完成一段隧道的开挖和衬砌后,TBM会继续推进至下一段位置进行下一段隧道的开挖。

整个施工过程会不断循环进行,直到达到预定的目标位置。

4. TBM施工的优势相较于传统的地下隧道施工方法,TBM具有以下优势:•高效率:TBM具有较高的施工速度,能够快速推进并开挖隧道;•环保:TBM施工过程中,对地表的破坏较小,减少了土地资源的浪费;•安全性高:TBM施工作业员可在地面或刀盘后远离施工现场,降低了工作人员的伤害风险;•适应性强:TBM适用于各种地质条件,能够应对不同类型的土层和岩层。

tbm隧道施工方案

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。

硬岩掘进机法(TBM法)施工

硬岩掘进机法(TBM法)施工

硬岩掘进机法(TBM法)施工一、掘进机施工的特点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。

隧道掘进机是一种集掘进、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,简称掘进机(TBM),如图8-1所示。

图8-1 掘进机实践证明:当隧道长度与直径之比大于600时,采用掘进机进行隧道施工比较经济。

与钻爆法相比,掘进机法虽然投资多,但具有施工快速、优质、安全、经济、环保等突出优点。

采用掘进机施工时,应明确地质条件及必要预处理措施。

隧道长度应在6~7km以上,围岩的单轴抗压强度在50~200MPa之间。

从地层岩性条件来看,掘进机一般只适用于圆形断面隧道,隧道开挖直径在3~12m之间,一次性连续开挖隧道长度不宜短于6km,6~15km比较经济。

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,应尽量避免复杂地层,或需要增加较多辅助设备才能处理的不良地质段。

掘进机属大型专用设备,重达几千吨,拼装长度可达200多米,洞外配套设施多,所以,对施工场地和运输方案都有很高的要求。

二、掘进机施工要点及注意事项1.影响掘进效率的主要地质因素岩石的单轴抗压强度是影响掘进效率的关键因素之一。

岩石的硬度和耐磨性越高,刀具消耗和施工成本就越高,造成停机换刀次数增加,影响掘进速度。

岩体的裂隙化程度或岩体的完整程度与掘进效率也有很大的关系。

掘进机法通常用于围岩稳定隧道的开挖。

软弱围岩用掘进机施工时支护量大,并限制了撑靴的支撑能力,影响掘进进度。

影响TBM隧道施工的问题,通常是由开挖通过地层的物理性质及岩土的不均匀性引起的。

对于全断面、机械化开挖,由于这种开挖方式很不灵活,所以研究开挖岩体的不均匀性非常重要。

TBM施工通过诸如:软弱地层、断层破碎带、岩爆、涌水、围岩变形、剥落与坍塌及古暗河道等困难地层时,应采取一系列应对措施。

(1)岩体地应力问题。

地应力和岩爆关系密切。

对于深埋隧道,如果围岩为浅变质砂板岩、花岗岩、花岗闪长岩等坚硬脆性岩体,则发生岩爆的可能性较大。

TBM安装平台施工方法与技术措施

TBM安装平台施工方法与技术措施

TBM安装平台施工方法与技术措施1、工程概况TBM由主机、TBM辅助设备、后配套、后配套辅助设备四大部分组成,对于这样庞大复杂的系统,需要有较为充分的组装场地。

为满足组装时起吊和运输的需要,场地的长度和宽度都必须达到一定的技术要求。

场地的长度应满足TBM主机和后配套的长度要求并有一定的安全距离。

一般情况下,可用下式计算:L≥L1+L2+L3+eL—场地总长度(m)L1—掘进机长度(m)L2—牵引设备和转运设备总长(m)L3—调转轨道长度(m)e—安全距离(m)场地宽度应满足最大件的起装运输的要求,同时应满足吊机的尺寸要求。

另外,考虑掘进机步进和地基承载力的要求,组装场内应铺设钢筋混凝土,并达到要求的场地平整要求。

2、施工工艺及方法石碴料应分层铺料和碾压,分层厚度不应超过30cm,在铺料和碾压过程中应洒水湿润,加水量不得小于250kg/m³。

石碴料的卸料高度不宜过大,以防分离,靠近岸边地带应以细料铺筑,以防架空现象。

建筑物基础的石碴填筑相对密度不小于0.8。

压实时继续用小石块或石屑填缝,直到20t以上压路机振压两遍无明显标高差异沉降差在2mm以内,压实顶面稳定,不再下沉(无轮迹),石块紧密、表面平整。

填筑材料下路堤主要采用洞内石碴料,上路堤100cm为70cm砂砾石及30cm混凝土硬化。

横断面示意见图2-1。

图2-1 横断面示意图2.1 基底处理在填筑前,用推土机将填筑范围内原地面的坑、洞等回填并压实,原地面上的杂草、耕作物及地表层腐质土全部清除,用平地机整平。

清表整平后的原地基表面用振动压路机碾压,并进行夯实满足设计要求。

2.2 测量放样清表后的填前碾压达到要求后,使用全站仪根据TBM安装平台设计宽度放出施工边线,为保证边沿处的压实度,每边加宽100cm。

2.3 石方填筑填筑施工应分层填筑、分层压实,填筑前要划灰格、插杆挂线;根据石料粒径大小及组成采用相应摊铺方法:大粒径石料采用渐进式“卸上推下”摊铺法铺料。

tbm施工方案

tbm施工方案

TBM施工方案1. 引言地质隧道工程是一项复杂而关键的工程,对于大规模基础设施建设具有重要意义。

隧道工程的施工方式有多种选择,其中TBM(隧道掘进机)施工方式被广泛应用于隧道开挖工程中。

本文将详细介绍TBM施工方案。

2. TBM施工原理TBM是一种用来进行隧道掘进的机械设备,由主要的机械模块和控制系统组成。

其施工原理如下:•TBM首先通过地面或者井口将施工设备送入隧道施工点。

•TBM会利用刀盘的旋转来切割岩石,同时通过螺旋输送机将切割出的岩石转运到隧道尾部。

•在切割的同时,TBM还会使用液压支架将隧道的墙壁和顶部支撑起来,以防止坍塌。

•TBM的推进是通过液压系统使刀盘向前推进,从而逐渐完成整个隧道的开挖。

3. TBM施工步骤下面是一个典型的TBM施工步骤:3.1 准备工作在开始TBM施工之前,需要进行一些准备工作,包括:1.确定隧道进口和出口的位置和标高。

2.对施工现场进行地质勘探,了解地层情况,确定TBM施工的技术参数和施工方式。

3.设计并搭建起TBM进出口设备。

3.2 施工准备在正式施工之前,需要进行以下准备工作:1.制定详细的施工计划和安全措施。

2.安装TBM机器,并对其各项部件进行检查和调试。

3.确保施工现场的通风良好,并确保施工人员的安全。

3.3 TBM施工1.TBM启动后,通过驱动装置将其推入隧道口,并逐渐推进。

2.刀盘开始旋转,切割岩石,并通过螺旋输送机将岩石转运到隧道尾部。

3.同时,液压支架会随着TBM的推进不断调整,确保隧道的支撑稳定。

4.在施工过程中,及时清理刀盘和螺旋输送机,以确保正常运转。

5.施工完成后,TBM会继续前进到隧道出口,然后停止。

3.4 TBM的拆除和维护在TBM施工完成后,需要进行拆除和维护工作,包括:1.拆除TBM机器,并清理施工现场。

2.进行TBM设备的检修和维护,以确保其在下次施工中的正常运行。

4. TBM施工的优缺点TBM施工方式具有以下优点:•施工速度快,效率高。

地下工程施工TBM法施工

地下工程施工TBM法施工
二、 工程地质条件 在TBM工法中,TBM和掌子面是分离的,故有软
弱层和破碎带时,采用辅助工法很困难。所以,不良 地质的调查,不仅对TBM的选择和施工速度有很大的 影响,对能否采用TBM法也是决定性的因素。 1、影响选用TBM工法的地质因素 (1)隧道地压 很大的地压作用掌子面难于自稳,TBM掘进是极为困 难的。 (2)涌水状态 在涌水地段,在极端的情况下,机体会产生下沉 , TBM的优点会丧失殆尽。
TBM施工技术
岩石隧道掘进机(TBM)法概述
2、TBM法的缺点 适应性较差:对多变的地质条件(断层、破碎 带、挤压带、涌水及坚硬岩石等)的适应性较 差。近年来采用了盾构外壳保护型的掘进机, 施工既可以在软弱和多变的地层中掘进又能在 中硬岩层中开挖施工。 经济性问题:掘进机结构复杂,对材料、零部 件的耐久性要求高。制造的价格较高。难用于 短隧道。
成,采用大口径轴承。后背部设有开口很大的 周边支持结构。开挖石碴由设在刀盘前面和外 周面的缝隙处理。施工时,通过把主机架作为 料斗提升,将石碴送到排土装置中。 中央主轴型刀盘:是一个圆板构造体,在其中心 处设主轴,用小口径的轴承来支持。滚刀配置 在圆板上。出碴是利用设在刀盘外周部的刮板 从下部收集,而后用外周部的料斗由上部送到 排土装置中。
TBM施工技术
掘进机(TBM)法的附属设施
一、TBM的附属设施 包括与TBM本体接续的在洞内配置的后 续设备和在整个洞内布设的设备以及洞 外的设备。 二、TBM附属设施的设置原则 是根据TBM流程(作业计划和内容), 选定与之配合的必要设备。因此,要充 分研究作业计划和必要的功能,再来选 择有效率的各项设备。
TBM施工技术
掘进机(TBM)的基本构成和性能
TBM施工技术
掘进机(TBM)的基本构成和性能

TBM掘进施工方法

TBM掘进施工方法

TBM掘进施工方法TBM(Tunnel Boring Machine)是一种用于隧道掘进的机械设备,是目前隧道工程中常用的施工方法之一、TBM掘进施工方法具有高效、安全、环保等特点,广泛应用于城市地铁、水利工程、交通隧道等领域。

下面将介绍TBM掘进施工方法的原理、步骤和注意事项。

1.前期准备:确定施工区域,进行岩层勘测和土质测试,设计施工方案,选择适当的TBM设备。

2.建立工地:施工现场需要进行丈量和布线,建设掘进井和放坑,并安装辅助设备,如供水、排污、电力等。

3.启动TBM设备:根据设计要求确定刀盘和掘进厢的参数,调整好液压系统和电气系统,进行试运转和校正。

4.掘进过程:启动TBM设备,刀盘开始剥离岩层并破碎,破碎的岩层颗粒物通过输送带或管道被运送到施工区外。

5.推进过程:TBM设备通过推进系统推进掘进厢,完成一段隧道的掘进,然后停下来进行下一节的准备工作。

6.后期处理:掘进完成后,对掘进厢进行检修和维护,在隧道内进行清洁和通风,确保隧道的施工质量和安全。

7.拆除工地:完成掘进作业后,拆除工地设施,进行环境恢复和场地清理。

1.岩层勘测和土质测试的准确性对掘进作业至关重要,必须准确了解地质情况,选择适当的TBM设备。

2.施工过程中需要严格控制刀盘的工作参数,根据不同的地质条件调整刀盘上的刀具类型和布局,以提高掘进效率和掘进质量。

3.严格遵守施工指导和技术规范,确保TBM设备的安全运行,定期对设备进行检查和维护。

4.施工过程中要注意处理岩层断裂带、水泥渗漏等地质问题,采取适当的措施防止岩层崩塌和地下水渗漏。

5.控制掘进速度,避免过快造成过度振动和地层沉降,影响周边建筑物和地下管线的安全。

6.严格控制施工压力和脱水量,避免地下水位下降过快或过度,导致地层变形和地面塌陷。

7.做好环保工作,及时处理施工现场的废弃物和废水,减少对周围环境的污染。

总之,TBM掘进施工方法是一种高效、安全、环保的隧道施工方法,凭借其独特的优势在隧道工程中得到广泛应用。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

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) q 围岩强度比 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。
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
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。
2018/11/1 24

缺点:①地质条件的适用范围小; ②发生粉尘; ③有涌水时易于泥化;
2018/11/1
25
TBM法隧道的施工流程、技术要点和 辅助工法
一. TBM施工主要流程
施工准备→全断面开挖与出渣→外层管片式衬砌或初期 支护→TBM前推→管片外灌浆或二次衬砌
二. Robbins开敞式TBM循环作业流程
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
自由断面TBM
2018/11/1
23
自由断面TBM的优缺点
优点:①开挖断面形状自由;
②易于适应地质条件的变化; ③开挖速度快; ④围岩松弛少; ⑤噪声、振动少; ⑥轻量、小型、机动性好; ⑦人员少,安全性高; ⑧机械购置费用低。
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。



全断面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。
甘肃引大入秦水磨沟输水隧道[Φ5.54m;11649m ;Robbins双护盾TBM;最高月进尺1300.8m/月] 辽宁大伙房引水工程[全长85.32km,3台Φ8.0m开 敞式] 新疆大阪输水隧道工程[全长30.68km,德国海瑞克 双护盾TBM] 青海引大济湟总干渠工程[德国Wirth双护盾TBM, Φ5.93m,全长19.94km] 西康铁路秦岭Ⅰ线隧道[掘进5.621km,Φ8.8m开敞 式TBM] 西安南京铁路桃花铺1号隧道[掘进7.23km,机型同 上] 西安南京铁路磨沟岭隧道[掘进6.11km,机型同上] 南疆铁路吐库二线中天山隧道[机型同上] 兰渝铁路西秦岭隧道[Φ10.23mRobbins开敞式 TBM] 沈阳在建地铁九号线[中铁重工制造 行健号]
STEP 1:作业开始。主支撑前位撑紧洞壁,后支撑腿提起。刀 盘转动,推进油缸伸出,TBM前部前移一个作业行程 STEP 2:准备换步。刀盘停转,后支撑腿抵住仰拱承重 STEP 3:主支撑回缩。推进油缸回缩将自由态主支撑前拉回位 STEP 4:主支撑回位后伸出支撑鞋抵紧岩壁,后支撑提起, TBM定位找正,坡道上必要时先定坡度。 STEP 5:返回第一步,TBM准备下一循环掘进。
微型TBM:Φ0.25~3.00m 中型TBM: Φ3.0~8.0m 巨型TBM: 大于Φ8.0m

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
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
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)。
5. 削刀破岩原理
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)
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。
TBM的结构类型,构造和工作原理 一、全断面TBM
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的优缺点

优点:快速---约为钻爆法的4~6倍;
优质---洞壁光滑,超挖量少 ; 高效---节约衬砌,节约人工劳动; 安全---安全性加大,作业环境安全; 环保---非爆破开挖,尘土、气体、噪音 污染少, 减少辅助洞室,减少地表破坏; 自动化、信息化程度高。
2018/11/1
16
TBM基本构造
1.
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。
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。
3.Biblioteka 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。
2018/11/1
10

缺点:
1、设备购置及使用成本大; 2、施工途中不能改变开挖半径; 3、地质适应性较差; 4、断面适应性较差; 5、运输困难。
2018/11/1
11
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。 国外典型应用——英吉利海峡隧道 由2条外径8.6m单线铁路隧道与1条外径5.6m辅助隧道 组成。全长48.5km,海底段长37.5km,隧道最深处在 海平面下100m,全部采用TBM施工。英国侧6台,岸边 段3台海底段3台(单向推进21.2km)。法国侧5台,岸边 段2台海底段3台。最深处需承受10atm水压力,平均月 进尺1000m/月。 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。

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。 随着开挖直径的增大,需要增大推力,支撑靴也 要增大,将导致运输困难与承载力问题。


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。
1. ① ② ③ 2.
初步调查
线路决定
Yes
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
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
TBM
工 法 研 究 流 程 框 图
1.
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。
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
相关文档
最新文档