隧道掘进机技术
52页1、隧道掘进机技术隧道掘进机技术第一章隧道掘进机概述隧道掘进机是集机、光、电、液、传感、信息技术隧道掘进机是集机、光、电、液、传感、信息技术于一体的大型隧道施工机械,是隧道的工厂化作业,于一体的大型隧道施工机械,是隧道的工厂化作业,英文称做英文称做Tunnel Boring Machine,故又称为,故又称为“TBM”。与其它的隧道施工方法相比,掘进机施工法具有施与其它的隧道施工方法相比,掘进机施工法具有施工速度快,质量安全可靠,施工过程完全是工厂化工速度快,质量安全可靠,施工过程完全是工厂化流水作业,机械化、自动化程度高的特点,极大地流水作业,机械化、自动化程度高的特点,极大地改善了隧道施工条件和作业环境。改善了隧道施工条件和作业环境。1、隧道掘进机的起源:n隧道掘进技术是由早期的盾构(适用于软土层掘进的又称盾构)技术发展而来,是地下暗挖隧道的一种工程建设技术,是随着现代交通运输、地下工程、矿山开采、水利工程、市政建设以及电气通讯设施的发展而发展起来的。第一节第一节 隧道掘进机(盾构)隧道掘进机(盾构)的起源与发展的起源与发展n全断面隧道掘进机(TBM)问世已有180年的历史。1818年
2、,英国布鲁诺(M.I.Brunel)在蛀虫钻孔的启示下,最早提出了用于施工地下隧道的掘进机的雏形及施工方法。1825年,他第一次在伦敦泰晤士河下用一个断面高6.8m,宽11.4m的矩形盾构修建了一条隧道。2、隧道掘进机的现状:n 随着隧道工程的不断增多,为适应不同条件下的施工要求和提高施工效率,隧道掘进机得以应用并不断地发展,除不断完善软土隧道掘进机(即盾构)及应用技术,又开发出能够适应岩石地层施工的岩石隧道掘进机及应用技术。n n 到目前为止,隧道掘进机已经发展到比较高的水平。全世界共生产各种类型的隧道掘进机约8000余台,并且在工程应用中获得了满意效果。n n最大直径15.2米,最小0.2米,目前有60%以上是土压平衡盾构n施工进度水平:根据不同类型的盾构,施工进度施工进度水平:根据不同类型的盾构,施工进度水平不同,最大进度的统计可能要算是英国西思水平不同,最大进度的统计可能要算是英国西思罗机场(罗机场(swot)2.91米的直径的泄洪隧道,最米的直径的泄洪隧道,最大施工日进度大施工日进度72米,平均日进度米,平均日进度50米;我国盾构米;我国盾构最高月进度为最高月进度为562米。
3、米。n生产商:全世界有大约生产商:全世界有大约12个知名的掘进机个知名的掘进机生产厂商。如,生产厂商。如,Herrenknecht,Wirth-NFM,Lovat,Robins,KAWASAKI,MITSUBISHI,KOMATSU,HITASHI等等。等等。3、隧道掘进机的发展:、隧道掘进机的发展:n随着地下空间的开发,盾构技术已广泛地应随着地下空间的开发,盾构技术已广泛地应用于软土层的地铁、隧道、市政管道等工程用于软土层的地铁、隧道、市政管道等工程领域。为适应不同工程的需要,盾构机的形领域。为适应不同工程的需要,盾构机的形式也越来越多,目前,已生产了断面为圆形、式也越来越多,目前,已生产了断面为圆形、矩形、双圆、三圆、球型盾构、子母盾构等,矩形、双圆、三圆、球型盾构、子母盾构等,尺寸也从直径尺寸也从直径200mm到到18 m.第二节第二节 隧道掘进机的分类隧道掘进机的分类 1、隧道掘进机的分类、隧道掘进机的分类 根据隧道掘进机的结构特点及适应的地质情根据隧道掘进机的结构特点及适应的地质情况可分为:开敞式隧道掘进机、半开敞式况可分为:开敞式隧道掘进机、半开敞式掘进机、闭式掘进机掘进机
4、、闭式掘进机隧道掘进机-TBM类型开敞式掘进机开敞式掘进机开敞式掘进机开敞式掘进机(硬岩掘进机)(硬岩掘进机)(硬岩掘进机)(硬岩掘进机)半开敞式掘进机半开敞式掘进机半开敞式掘进机半开敞式掘进机(双护盾式掘进机)(双护盾式掘进机)(双护盾式掘进机)(双护盾式掘进机)闭式掘进机闭式掘进机闭式掘进机闭式掘进机 (盾构)(盾构)(盾构)(盾构)2、盾构的分类、盾构的分类盾构按适应地质情况分类盾构按适应地质情况分类盾构按结构形式分类盾构按结构形式分类盾构按适应地质情况分类盾构按适应地质情况分类手挖式盲式机械式半机械式土压平衡式泥水平衡式气垫泥水平衡式复合刀盘式岩层盾构盾构按结构盾构按结构形式分类形式分类球铰盾构球铰盾构方形盾构方形盾构顶管顶管子子母母盾盾构构双双圆圆盾盾构构异形盾构异形盾构三圆盾构三圆盾构四圆盾构四圆盾构盾构按结构形式分类盾构按结构形式分类 3、盾构选型依据:盾构选型依据:隧道穿越地层的组成和参数(地质情况)隧道穿越地层的组成和参数(地质情况)是盾构选型设计及盾构施工需要考虑的重是盾构选型设计及盾构施工需要考虑的重要因素。要因素。盾构选型盾构选型型号:型号:EPB6280开挖直
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