地下工程论文

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1、地下工程——掘进机法施工摘要：隧道TBM是一种专业的开挖设备，它利用机械破碎岩石的原理，完成开挖、出渣及混凝土（钢）管片安装的联合作业，连续不断的进行掘进。隧道掘进机是一种高智能化，集机、电、液、光、计算机技术为一体的隧道就工重大技术装备。木论文首先对掘进机的概念及分类进行了简单介绍，然示介绍了掘进机的基本构成和性能，继而介绍了TBM的优缺点以及典型的工程案例，文章的最后介绍了隧道掘进机的发展和意义。关键词：掘进机、TBM、简介、分类、构成和性能、优缺点、发展、意义简介岩石隧道掘进机（TunnelBoringMachine）简称TBM。是利用岩石隧道掘进机在岩石地层中暗挖隧道的

2、一种施工方法°通常是利川回转刀盘又借助推进装置的作川力从而使刀盘上的滚刀切割（或破碎）岩面，以达到破岩开挖隧道（洞）的目的。掘进机构造：是山切削破碎装置、行走推进装置、出磧运输装置、驱动装置、机辭方位调整机构、机架和机尾，以及液压、电气、润滑、除尘系统等组成。中国产品多为滚压式全断面掘进机，适于屮硬岩至硬岩。铳切式掘进机适用于煤层及软岩中。在推进油缸的轴向压力作用下，电动机驱动滚刀盘旋转，将岩石切压破碎，其周围有勺斗，随转动而卸到运输带上。分类按岩石的破碎方式分类:分为挤压破碎少切削破碎两种，前者是将较大的推力给予刀具,通过刀具的楔子作用将岩石挤压破碎;后者是利用旋转扭矩在刀具

3、的切线方向及垂直方向上进行切削。按刀具旋转方式分类：分为单轴旋转式与多轴旋转式两种。按切削方式分类：分为全断而切削方式和部分断面切削方式两类。部分断面切削方式是挖掘煤炭用的机械在隧道挖掘施工上的应用，金断面切削方式开挖的断面一般是圆形的。按开挖地层分类：土质隧道掘进机（盾构）和岩石隧道掘进机（TBM）掘进机（TBM）的基本构成和性能一、TBM工法的基本构成人体上可分为以下开挖部、反力支撑部、推进部和排土部几个部分1、开挖部开挖岩层所使川的刀具，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

4、挖2、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血，应该加大其接触而积，以减小接地压力。通常，接地压力取为3.0〜5.（）MPa03、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T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。4、排土方式(1)皮带运输机使用较多、运量大，可实现高速化，有涌水时，排土怵I难。(2)喷射泵液体进行输送。由喷射泵开路，掌了血可以开放。有涌水时，该方法也极为有效。但排土效率低，只用于小口径的TBM中。(3)螺旋

5、式输送机用于密闭式盾构TBM,也可以在土压式TBM中使用。(4)泥土加压方式液体输送使用在密闭式盾构TBM屮。二、工程地质条件在TBM工法中，TBM和掌了面是分离的，故冇软弱层和破碎带时，采川辅助工法很因难。所以，不良地质的调查，不仅对TBM的选择和施工速度有很人的影响，对能否釆川TBM法也是决定性的因素。1、影响选用TBM工法的地质因索(1)隧道地压很大的地压作用掌子血难于自稳，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。2、影响TBM效率的地质因索主要有岩石强度、硬度及裂隙等。这些因素对TBM切削岩石的能力影响极

6、大三、机械条件TBM不仅受到地质条件的约束，述受到开挖直径、开挖机构的约束。一般说在硬岩屮，人直径的开挖是很困难的。理由是：目前的TBM人都是单轴冋转式的，开挖直径越人，刀头的内周和外周的周速差越人，对刀头产生种种不良影响。此外，随着开挖直径的增大，要增大推力，支撑靴也要增大。会出现运送上的困难和承载力问题。四、开挖长度TBM进入现场后，一般要经过运输、纽装的过程。根据TBM的直径和形式、运输途径、组装基地的状况等，要准备1〜2个月。其次，TBM的示续设备长1()()〜2()()m,为正规地进行掘进，也要先修筑一段长200m左右的隧道。当隧道长度在1000m以下时，固定费的成本

7、急剧增大，到3000m左右时，成本大致是一定的。因此如果单纯的比较，TBM适宜的长度最好是3000m以上。五、掘进机在各类隧道开挖屮的技术可行性、经济合理性主要取决于：工程规模：隧道形状、长度、直径、埋深、走向以及围岩条件等。地质情况：岩石类型及强度，地质的节理分布及发育程度，冇无断层、暗河、溶洞，地下水的分布，隧道正上方有无建筑物、河流等。作业场地：交通运输能力。掘进机的机械部件多、重量大、现场搬运、解体等工作需要起重设备等配合。水电来源、进出洞口场地等。施工进度要求：由总控制工期的时间推