tbm类型及工作原理介绍

《tbm类型及工作原理介绍》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、TBM类型及工作原理介绍TBM是一种集掘进、出碴、导向、支护和通风防尘等多功能为一体的大型高效隧道施工机械。TBM的分类网络图详见图1。全断面岩石掘进机（TBM）敞开式掘进机护盾式掘进机T型支撑X型支撑单护盾双护盾三护盾图1TBM分类网络图以下就敞开式掘进机与护盾式掘进机进行详细比较分析。1、敞开式掘进机（1）敞开式掘进介绍敞开式TBM主要适应于硬岩，能利用自身支撑机构撑紧洞壁以承受向前推进的反作用力及反扭矩的全断面岩石掘进机。在施工对应较完整、有一定自稳性的围岩时，能充分发挥出优势，特别是在硬岩、中硬岩掘进中，强大的支撑系统为刀盘提供了足够的

2、推力。推进油缸撑靴后下支承主机皮带机刀盘变频电机盘型滚刀驱动组件设备桥锚杆钻机超前钻机主梁机头架敞开式TBM掘进机的核心部分是主机系统，主机系统主要由带刀具的刀盘、刀盘驱动和推进系统组成。其主要结构见图2、3。图2敞开式掘进机结构图掘进机主机根据岩性不同可选择配置临时支护设备如钢架安装器、锚杆钻机、钢筋网安装机、超前钻、管棚钻机、喷混凝土机及注浆机等。图3敞开式掘进机图如遇有局部破碎带及松软夹层岩石，则掘进机可由所附带的超前钻及注浆设备，预先固结周边岩石，然后再开挖。敞开式掘进机适合洞径在φ2～9m之间，最优选择φ3～8m。（2）敞开式全面断面

3、岩石掘进机工作原理1）盘形滚刀破岩机理在推力作用下，安装在刀盘上的盘形滚刀紧压岩面，随着刀盘的旋转，盘形滚刀绕刀盘中心轴公转的同时绕自身轴线自转，在刀盘强大的推力、扭矩作用下，滚刀在掌子面固定的同心圆切缝上滚动，当推力超过岩石的抗压强度时，盘形滚刀下的岩石直接破碎，盘形滚刀贯入岩石，掌子面被盘形滚刀挤压碎裂而形成多道同心圆沟槽，随着沟槽深度的增加，岩体表面裂纹加深扩大，当超过岩石的剪切和拉伸强度时，相邻同心圆沟槽间的岩石成片剥落。刀具破岩原理示意见图4。图4刀具破岩原理示意图2）掘进机工作原理掘进机工作原理见图5。掘进机支撑板撑紧洞壁以承受刀盘

4、掘进时传来的反作用、反扭矩；刀盘旋转，推进液压缸推压刀盘，一组盘形滚刀切入岩石，在岩面上作同心圆轨迹滚动破岩，岩碴靠自重掉入洞底，由铲斗铲起，岩碴靠岩碴自重经溜槽落入皮带机出碴，这样连续掘进成洞。图5掘进机（Jarva27）结构示意图1－盘形滚刀；2－刀盘；3－扩刀孔；4－出碴皮带机；5－超前钻机；6－电动机；7－行星齿轮减速器；8－末级传动；9－推进液压缸；10－后下支承；12－操纵室；13－外机架；14－内机架；15－锚杆钻机；16－铲斗图6掘进机工作循环3）掘进机工作循环支撑式掘进机的工作循环，如图6。①掘进行程图支撑板撑紧洞壁→前、后下

5、支撑回缩→刀盘旋转→推进油缸推进刀盘。②换步行程前、后下支撑落地→刀盘停止旋转→支撑板回缩→推进油缸拉回支撑及外机架。③准备下一次掘进行程。（3）几种典型机型国外生产全断面岩石掘进机的公司主要有罗宾斯、佳伐、德马克、维尔特等。图7罗宾斯机型1－刀盘部件；2－顶护盾；3－刀盘支承壳体；4－刀盘回转转传动机构；5－超前钻机；6－推进液压缸；7－水平支撑；8－出碴皮带机；9－后下支承；10－锚杆钻机；11－仰供块安装机图8罗宾斯机型照片图9佳伐机型1－刀盘部件；2－刀盘支承壳体；3－刀盘轴承；4－机架；5－推进液压缸；皮带机；7－刀盘回转传动机构；8

6、－后下支承；9—钢架梁；10－前X形支撑；11－支撑板；12－传动轴图10德马克机型1－刀具；2－刀盘；3－前下支承；4－前支撑系统；5－刀盘回转传动机构；6－推进液压缸；后支撑系统；8－出碴皮带机；9－后下支承图11维尔特机型1－刀盘部件；2－出碴皮带机；3－主轴承；4－顶护盾；5、10－锚杆钻机；6、16－推进液压缸；7－内机架；8－刀盘回转传动机构；9－超前钻；10－圈梁运输系统；12－仰供安装机；13－单轨吊机；14－可翻转清碴斗；15－后下支承；17－水泵；18－外机架；19－X形支撑系统；20－皮带机与可翻转清碴斗；21－圈梁安装机

7、；22－前下支承；23－铲斗；24－刮板；25－割刀图12维尔特机掘进机照片图13维尔特TB880E掘进机刀盘1－刀盘；2－铲斗刮刀；3－人孔；4－中心刀；5－正刀；6－割刀；7－边刀几种敞开式掘进机型特征详见表1。支撑式全断面岩石掘进机特征表1机型项目罗宾斯佳伐德马克维尔特刀盘结构（1）球面（2）平面平面锥面（1）锥面（2）平面刀盘回转机构布置位置单对水平支撑，浮动（1）双对X形支承（2）双对水平支承（1）单对水平支承，浮动（2）双对水平支承，前铰接，后浮动双对X形支承刀盘轴承三轴式双列圆锥滚子轴承双列圆锥滚子轴承径向滚子调心轴承+平面止推滚

8、子轴承三轴式前支承落洞底，掘进时承受掘进机前部重量浮动，掘进时回缩不承受掘进机重量浮动，掘进时回缩不承受掘进机重量浮动，掘进时回缩不承受掘进机重量推进