岩石隧（巷）道掘进机施工(1).pdf

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1、5岩石隧（巷）道掘进机施工中国最长的铁路隧道：太行山隧道是目前我国最长的山岭隧道，为双洞单线，穿过高程为1311米的太行山山脉主峰越宵山，全长27.8公里。石家庄至太原铁路客运专线，是国家“十一五”重点建设项目，是全国铁路“四纵四横”快速客运网的重要组成部分2014年3月10日星期一《地下工程讲稿》1中国目前最长的公路隧道秦岭终南山隧道：位于我国西部大通道内蒙古阿荣旗至广西北海国道上西安至柞水段，在青岔至营盘间穿越秦岭，全长18.4公里，技术标准为高速公路双洞四车道，行车速度为每小时80公里。终南山隧道2001年1月由国家发展计划委员会批准立项建设，设计工期为67个月，总投资约25

2、亿元人民币。与已建成的我国第一长隧道——西安安康铁路秦岭隧道并行。秦岭终南山特长公路隧道道路等级按高速公路设计。隧道横断面高5米、宽10.5米，双车道各宽3.75米。上、下行线两条隧道间每750米设紧急停车带一处、每500米设行车横通道一处、每250米设人行横通道一处。2007年1月20日建成通车。秦岭终南山公路隧道是我国自行设计施工的高速公路特长隧道，堪称世界第二、亚洲第一，是世界上第一个采用双洞单向行驶的特长隧道，双洞全长36.04公里，建设规模居世界第一。2014年3月10日星期一《地下工程讲稿》22014年3月10日星期一《地下工程讲稿》3秦岭隧道:位于西（安）（安）康铁

3、路青岔车站和营盘车站之间，由两座基本平行的单线隧道组成，两线间距为30米，其中Ⅰ线隧道全长18460米；Ⅱ线隧道全长18456米，居当时世界山岭隧道第6位、亚洲第2位。秦岭隧道Ⅰ、Ⅱ线均为单线电气化铁路隧道，Ⅰ线(左线)隧道使用2台8.8米敞开式掘进机（TBM）由隧道两端相向施工。Ⅱ线隧道(右线)，采用新奥法施工，初期支护为锚喷，二次支护为马蹄型带仰拱的模筑混凝土复合衬砌。隧道于1995年1月18日正式开工，1999年9月6日全部贯通，2000年8月18日西康铁路开通运营。2014年3月10日星期一《地下工程讲稿》45.1概述在岩石中开凿矿山巷道或交通隧道时，除采用常规的钻眼爆破

4、法外，还可采用掘进机施工。掘进机：是指能够直接截割、破碎工作面岩石，同时完成装载、转运岩石，并可调动行走和进行喷雾除尘的功能，有的还具有支护功能，以机械方式破落煤、岩的隧（巷）道掘进综合机械。2014年3月10日星期一《地下工程讲稿》5掘进机分类：掘进机按其结构特征和工作机构破岩方式的不同，可分为：全断面掘进机：主要适用于直径一般为2.5～10m的全岩隧（巷）道，岩石的单轴抗压强度可达50～350MPa；可一次截割出所需断面，且形状多为圆形，主要用于工程涵洞和隧道的岩石掘进。悬臂式掘进机：一般适用于单轴抗压强度小于60MPa的煤、半煤岩和软岩水平巷道，一次仅能截割断面的一部分，需

5、要工作机构多次摆动才能掘出所需断面，断面可以是矩形、梯形、拱形等多种形式，在矿山、尤其是煤矿巷道掘进中使用普遍。2014年3月10日星期一《地下工程讲稿》65.2全断面岩石隧道掘进机5.2.1概述全断面岩石隧道掘进机：通常简称隧道掘进机（TunnelBoringMachine，缩写为TBM），是一种用于圆形断面隧（巷）道、采用滚压式切削盘在全断面范围内破碎岩石，集破岩、装岩、转载、支护于一体的大型综合掘进机械，现已成为国外较长隧道开挖普遍采用的方法。全断面岩石隧道掘进机利用圆形的刀盘破碎岩石，故又称刀盘式掘进机。刀盘的直径多为3～10m，3～5m的较适用于小型水利水电隧道工程和矿山巷

6、道工程，5m以上适应于大型的隧道工程。国外生产的岩石掘进机直径较大，目前最大可达14.44m。2014年3月10日星期一《地下工程讲稿》75.2全断面岩石隧道掘进机不宜采用TBM的地质：5.2.1概述1、塑性地压大的软弱围岩、类砂性土构成的软弱围岩和有中等以上膨胀性围岩。（强度低、围压高易产生较大塑性变形导致卡机）2、断层破碎带，碎裂岩与断层泥构成的宽大断层带（围岩自稳差富含水）3、高压涌水地段4、岩溶发育带（可能发生陷机、埋机）5、极强岩爆，埋深大，地应力高（危及TBM和人身安全）6、岩石单轴抗压强度超过300MPa的极硬岩，且节理不发育、高磨蚀性岩石（难以掘进且不经济）2014年

7、3月10日星期一85.2全断面岩石隧道掘进机5.2.1概述适宜采用TBM的地质：1、长度超过5KM，且不良地质段所占比例不大，危害程度不是特别严重；2、钻爆可能造成环境破坏而不被批准或可能承担较大金额罚款不经济时2014年3月10日星期一9TBM外形图基本功能有掘进、出渣、导向和支护，并配置有完成这些功能的机构。还配备有如运渣运料、支护、供电、供水、排水、通风等后配套系统，总长度较大，一般为150～300m。2014年3月10日星期一《地下工程讲稿》10开