全断面硬岩掘进机(TBM)
全断面硬岩掘进机（TBM）
全断面硬岩掘进机主要用于在围岩稳定性良好、中—厚埋深、中—高强度的岩层中开挖长大隧道。
TBM的破岩原理为:主机前部是装有若干滚刀的刀盘,由刀盘驱动系统驱动刀盘旋转,并由推进系统给刀盘提供推进力,在推进力的作用下滚刀切入岩石掌子面。不同部位的滚刀在掌子面上留下不同半径的同心圆切槽轨迹，在滚刀的挤压下，相邻切槽的岩石在剪切力作用下从岩体上剥落下来形成石渣，石渣则随着刀盘的旋转由刀盘上的铲渣斗自动拾起，经刀盘内的溜渣槽输送到装在主机上的胶带机上，再运到后配套系统处经隧道出渣运输系统运出洞外。
一、掘进机施工的关键技术
1、选型
掘进机结构庞大复杂，是各种高技术系统的集成，又是价值亿元以上的大型成套工厂化作业系统，属于典型的非标定制产品，其机型、系统设备配置和主要技术参数均需承包商与制造商根据具体的工程设计、地质条件和施工工艺共同研究确定，后配套系统的选型及集成是否合理，是工程能否顺利完成的关键。
2、施工的组织管理
掘进机在施工时，掘进、出渣、支护、进料运输等工序为并行、连续作业，系统性强，要求各环节紧密配合，以掘进作业为中心，其他配套设施要尽可能地满足掘进的需要，与钻爆法施工在组织管理上具有完全不同的技术特点，这就给掘进施工组织管理技术提出了挑
战。掘进机的平均机时利用率是衡量掘进施工组织管理技术水平的主要指标，目前国际水平在40%左右。
3、掘进参数的匹配
在掘进施工中，隧道的地质条件不断变化，而不同岩石条件下选取的掘进参数对施工的安全、掘进速度、掘进效益影响很大，只有根据不同的围岩条件对主要参数如刀盘的转速、推力和扭矩、推进速度、撑靴压力、推进行程等合理匹配，才能够安全%快速和高效地掘进。
4、软弱围岩和不良地质地段的施工
在软弱围岩条件下容易出现掌子面不稳定、围岩坍塌、刀盘被卡、支撑系统撑不住、刀盘下沉、掘进方向难以控制等技术问题。另外，断层、涌水、岩洞等不良地质地段也对施工带来很多的技术难题。因此，软弱围岩的掘进技术和不良地质地段的施工技术是工程安全贯通的关键。
5、状态监测%故障诊断和维护
掘进机是机、电、液、光一体化的大型隧道施工作业系统，其作业环境恶劣，空间狭窄。由于后配套系统庞大、复杂以及实际地质条件的复杂性，施工中发生重大事故的情况也有报道，造成了巨大的经济损失和社会影响。如何建立先进可靠的监测诊断和维护技术，保证掘进机处于安全完好的掘进状态和提高机时利用率，都是需要解决的关键技术问题。
6、刀具
刀具是其破岩的关键零部件!而且硬岩掘进机施工中刀具的检
查、更换、维修等作业时间和刀具消耗费用占掘进机施工总时间和施工总费用的比例很大。因此，硬岩掘进机施工中的刀具是制约掘进效率和效益的首要问题，也是制约我国掘进机国产化和降低施工成本的关键问题。掘进机施工中设立专门的刀具班组，建立合理的刀具使用、检查、更换和维修的技术规范是至关重要的。
7、掘进方向的测量和控制
在掘进过程中，需要不断地进行掘进方向的测量和控制，掘进方向能不能准确控制关系到隧道能否贯通和贯通精度的高低，而且方向控制技术的好坏对刀具的消耗和掘进速度有很大的影响，特别是软弱围岩掘进中容易出现刀盘下沉、撑靴打滑、机身滚动等问题!需要合理的掘进和方向调整控制技术。
8、出渣和物料运输
隧道掘进机掘进速度快、出渣量大、运输距离长，且要求掘进、出渣、支护并行作业。如果出渣和物料运输不能满足掘进要求，将不能发挥掘进机快速施工的优势。因此，大断面长隧道掘进机的出渣和物料运输技术也是关键的保障技术。目前，常用的技术方案为有轨运输技术和连续胶带机出渣技术。特别是胶带机连续出渣技术已成为国外大断面长隧道掘进机施工的重要技术选择，我国在辽宁引水隧洞是否成功的应用未见报道。
9、施工供电
掘进机施工用电量大，用电设备多，高压进洞供电距离长，供电系统复杂，安全性要求高。因此，施工供电技术也是需要重点考虑的
问题。
10、施工通风
掘进机施工一般通风距离较长，特别是近年来超过10km的隧道越来越多，这对与之相应的施工通风也带来一定的技术难度。
11、施工作业分析
掘进机施工过程中随时会遇到有大量不同围岩地质参数、掘进机掘进工作参数、掘进性能参数，采集和分析处理这些数据对于指导后期施工具有重要的参考价值，对我国掘进机的技术数据积累和施工企业自身技术和经验的积累，都是非常重要的。
二、国内工程应用实例
1、1985年在广西隆林天生桥水电站的引水隧洞修建中，从美国引进了Robbins公司制造的直径为10.8m掘进机，开挖引水隧洞总长度约10km，掘进机遇到的岩石地层为石灰岩，抗压强度为混合片麻岩和混合花岗岩!抗压强度为，施工时最高月进尺150m。这是我国第一条采用大断面岩石掘进机施工的隧道。
2、1991年在甘肃省引大入秦大型跨流域灌溉工程中，30A隧道全长11.649km,是一条无压输水隧道，由意大利公司施工，掘进机直径为5.56m,采用预制管片衬砌.该机由Robbins公司制造。遇到的地层岩性单轴抗压强度为26—133MPa，最高日进尺65.5m，最高月进尺1300m。
3、山西省万家寨引黄工程隧洞工程采用6台直径4.88m和5.96mTBM 对8条隧洞进行施工，采用六边形预制管片衬砌。地层主要岩性为灰
岩。由意大利公司和水电四局组成的联合体施工，最高月进尺1821.5m。
4、西康铁路秦岭隧道工程由铁道部从国外公司引进2台直径8.8m敞开式TBM施工，该隧道全长18.46km,岩石为坚硬的混合片麻岩和混合花岗岩，抗压强度为105—325MPa，最高月进尺531m和509m。秦岭隧道完工后，这2台TBM又分别转移至西安至南京铁路磨沟岭隧道和桃花铺隧道施工，成功地使敞开式TBM在这两个长距离软弱围岩的隧道工程中掘进贯通，最高月进尺573m和552m 。
全断面岩石掘进机
全断面岩石掘进机（FullFaceRockTunnelBoringMachine）简称掘进机或TBM，近十几年来，在国内已被逐步推广应用，有成功的经验，也有过深刻的教训。甘肃引大入秦30A和38#输水隧洞共长17km，采用国外TBM，刀盘直径为5.53m，平均月进尺980m，最高月进尺达1400m；山西引黄入晋南干线总长86.242km，采用国外TBM，刀盘直径为4.82m～4.94m共4台TBM 施工，平均月进尺约784m，最高月进尺达1821.49m，上述隧洞工程都采用双护盾TBM，选型正确，都取得了月进尺世界先进水平的好成绩。近期辽宁大伙房引水隧洞工程,采用国外支撑式TBM也都取得了良好成绩。广西天生桥水电隧洞工程，在上世纪80年代中期首次引进国外TBM，刀盘直径为10.8m支撑式TBM二手货两台，10年来打打停停，累计掘进只有 7km多一些，是一个不理想的施工例子，问题的原因很多，其中之一是选型不当，教训是深 TBM选型应包括三方面内容：（1）长 隧洞采用钻爆法施工与采用TBM法施工之 间的选择；（2）支撑式（开敞式）TBM与 双护盾（伸缩式）TBM之间的选择；（3） 同类TBM之间结构、参数比较选型。以上三 方面内容在TBM选型时并非是截然分隔，往 往在最初阶段对采用钻爆法施工与采用TBM 法施工之间的选择时，同时就考虑了支撑式 TBM与双护盾TBM之间的选择和同类TBM之间结构、参数比较选型，进入阶段不同考虑深度也就逐步深入，为了便于分析，以下分别进行探讨。 1、长隧洞采用钻爆法施工与TBM法施工之间的选择 从TBM法与钻爆法的相互特点比较中从优选择；从工程地质与水文地质、地形与地貌、隧洞设计、工程特征及资金筹集等方面条件综合分析比较后选择。对不宜采用TBM法施工的工程要尽量避免盲目采用，以免决策失误而造成无法弥补的巨大损失。 1.1TBM法与钻爆法施工特点比较 TBM法与钻爆法施工特点比较可从掘进速度、围岩质量、经济核算、安全保障及环境保护等方面进行对比分析比较，见表1。从表1对比分析比较结果，TBM法比钻爆法具有明显的快速、优质、经济、安全及环保等优点，如设计、工期、资金等条件许可，一般长隧洞施工应优选TBM法。 1.2慎用或不宜采用TBM法 (1)非圆形断面隧洞,除非TBM带有特殊可靠的辅助开挖装置,一般不宜采用； (2)无法筹集到购买TBM及后配套设备的高昂资金；
全断面岩石掘进机的应用和发展
１前言 全断面岩石掘进机（ＴｕｎｎｅｌＢｏｒｉｎｇＭａｃｈｉｎｅ，ＴＢＭ，以下称ＴＢＭ）是当今最先进的隧道掘进设备。其施工法和钻爆法相比，具有快速、优质、安全、经济、环保等突出优点，其中最大优点是快速。一般速率为常规钻爆法的４～１０倍。目前在国外大断面隧道掘进中已经得到广泛应用，尤其是３ｋｍ以上的大断面隧道。我国在基础设施的大规模建设中，尤其是铁路、公路、大、中型水电站以及南水北调等工程建设中将有大量的长大隧道需要建设；现代化城市建设中的地铁工程、市政排污管、输水管等工程、越江隧道也在不断增加；“十一五”及今后一个时期内，我国在西部开发及水资源配置工程建设中将遇到一系列深覆盖、长距离、大直径、复杂地质条件下引水隧洞的建设等，由于工程规模大、地质条件复杂，工程施工速度、环保、质量和效益要求高，传统钻爆施工技术已经难以适应这一巨大的挑战，ＴＢＭ必将在我国得到长足发展，它将推动我国大型装备制造业和施工企业的技术进步。 ２ＴＢＭ施工的优点 快速。ＴＢＭ是一种集机、电、液压、传感、信息技术于一体的隧道施工成套设备，可以实现连续掘进，能同时完成破岩、出碴、支护等作业，实现了工厂化施工，掘进速度较快，效率高。 优质。ＴＢＭ采用滚刀进行破岩，避免了爆破作业，成洞周围岩层不会受爆破震动而破坏，洞壁完整光滑，超挖量少。 高效。ＴＢＭ施工速度快，缩短了工期，较大地提高了经济效益和社会效益；同时由于超挖量小，节省了大量衬砌费用；ＴＢＭ施工用人少，降低了劳动强度、降低了材料消耗。 安全。用ＴＢＭ施工，改善了作业人员的洞内劳动条件，减轻了体力劳动量，避免了爆破施工可能造成的人员伤亡，事故大大减少。 环保。ＴＢＭ施工不用炸药爆破，施工现场环境污染小；减少了长大隧道的辅助导坑数量，保护了生态环境。 自动化、信息化程度高。ＴＢＭ采用了计算机控制、传感器、激光导向、测量、超前地质探测、通讯技术，是集机、光、电、气、液、传感、信息技术于一体的隧道施工成套设备，具有自动化程度高的优点。ＴＢＭ具有施工数据采集功能、ＴＢＭ姿态管理功能、施工数据管理功能以及施工数据实时远程传送功能，可实 全断面岩石掘进机的应用和发展 耿志君 （天水风动机械有限责任公司，甘肃天水７４１０２０） 摘要：介绍了ＴＢＭ（全断面岩石掘进机）半个世纪的发展及其在国内外长隧道工程中的应用实例，ＴＢＭ的现状和发展趋势，国产化研制的基础条件。指出ＴＢＭ已在全球隧道工程中得到越来越多的应用。 关健词：全断面岩石掘进机；应用实例；现状和趋势 中图分类号：Ｕ４５５．３＋９文献标识码：Ａ
EBZ260悬臂式掘进机在复杂环境下的使用
EBZ260悬臂式掘进机 在复杂环境下的使用小组名称：连江项目部QC小组组长：江胜发副组长：龚锋 编制人：郭辉亮编制日期： 2016年8月26日
目录 一、工程概况 (3) 二、小组简介 (4) 三、选题理由 (4) 四、现状调查 (5) 五、确定活动目标 (5) 六、P阶段（方案选择） (6) 6.1 隧道单侧1台EBZ260隧道硬岩掘进机施工 (6) 6.2 二氧化碳爆破开挖法 (7) 七、D阶段（方案比较） (8) 八、C阶段（施工后检查） (10) 九、A阶段（方案选择） (10) 十、下一步打算 (10)
EBZ260悬臂式掘进机在复杂环境下的使用 连江项目组（郭辉亮） 摘要：隧道掘进是隧道工程项目中的一个重要环节，它直接影响到工程的施工质量、施工进度、生产成本和经济效益，本文将结合具体实例，介绍在临近居住区、公路的复杂环境中，通过现场调查和分析，综合各个影响因素，找出合适的掘进方式，提高隧洞爆破效果，达到预期的进度和经济效益目标，同时通过在复杂环境下对各类掘进技术的比较，希望能对今后同类工程提供参考。 一、工程概况 连江县塘坂引水二期工程第5标段，地点位于福建省福州市连江县境内，施工内容包括隧洞施工和管道施工，隧洞全长13055.4m，包括鲤鱼头隧洞（长689.277m）和鲤鱼头~牛埠山~红厦隧洞（长11145.923m）两条隧洞和四条支洞（共长1220.2m，其中松坞支洞288.3m，燕窝山支洞289.0m，菜堂里支洞278.4m，官岭支洞364.5m）。开挖断面均为马蹄型，衬砌后为圆形断面。 本标段于2015年09月20日中标，10月8日进场，因该标段隧洞线路长，确工作面广、点多等特点。现在在进行隧洞施工的工区是鲤鱼头出口隧洞、燕窝山支洞以及松坞支洞；鲤鱼头-牛埠山隧洞由于政策处理问题暂停施工；菜堂里支洞、官岭支洞、红厦支洞正在进行临建搭设工作。 其中鲤鱼头-牛埠山隧洞、松坞支洞、燕窝山支洞及官岭支洞均为复杂环境下的隧洞施工。其中松坞支洞侧面为居住区，支洞洞口洞口与居民区距离为20m。正前方是公路及农田，与支洞洞口距离为38.5m。松坞支洞施工环境比较复杂，计划采用EBZ260悬臂式掘进机掘进30m后，按照一般爆破开挖施工258.3m。鲤鱼头-牛埠山隧洞、燕窝山支洞、官岭支洞均需控爆。
硬岩隧道掘进机历史
硬岩隧道掘进机历史文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
硬岩隧道掘进机的历史 1952年，詹姆斯·罗宾斯（James ）为美国南达科他州 奥阿西大坝工程（Oahe Dam）研发了第一台现代硬岩TBM 第一台用于切割岩石的TBM是威尔逊专利的石材切割机，它发明于1851年，用于马萨诸塞州北亚当斯着名的胡萨克隧道（Hoosac Tunnel）东端。根据最初设计，这台机器应在花岗岩内切割出一个13in宽、26ft直径的圆环，推进几英尺后，施工人员撤回机器，并在圆环内对岩石进行爆破。该台机器由铸铁建造，采用蒸汽驱动，使用了与现代滚刀惊人相似的滚刀。事实上，这台机器在硬岩中只掘进了10ft，很明显，它既不够坚硬，也没有强大的动力，难以切割这种坚硬的岩石。 第二台TBM也被用于胡萨克隧道的西端，该台TBM直径10ft，锥形头，可以在断层中切割出一个圆形的缺口。最初的实验表明，这台TBM是很有希望的，但不幸的是，在这台设备投入使用之前，使用这台设备的承包商就已经破产了，后来的承包商放弃了使用TBM法，采用传统的分步法进行隧道开挖。这样，早期的几个掘进机实验结束了，在接下来的100年里，世界上几乎所有的岩石隧道都采用了钻爆法。 直到20世纪50年代，许多成功的机械装置被用于煤矿开采。1952年，杰姆斯·罗宾斯被要求利用这些概念设计修建南达科塔州奥阿西大坝隧道。他设计的TBM具有刀盘，使用了刮刀和盘型滚刀，用于开挖软弱页岩。其破岩原理是，刮刀在岩石上切槽，滚刀切削岩石。像许多发明家一样，杰姆斯·罗宾斯对他的这个发明十分着迷，说服了多个工程业主和施工承包商支持他的实验，帮助他解决各种问题。不幸的是，杰姆斯·罗宾斯在1958年的一次空难中丧生，他的儿子迪克·罗宾斯继承了他的意志和远见，为隧道掘进机后续的发展搭建了舞台。 总体而言，这些发展围绕如下几个问题： ●破岩的最佳方法是什么 ●保持掌子面稳定、TBM推进和姿态控制的最佳方法是什么 ●如何提供最佳的后配套系统和维修与保养 ●隧道内进、出料的最佳方法是什么
硬岩掘进机(TBM)
全断面硬岩掘进机 第1节全断面硬岩掘进机概述 1.1 全断面硬岩掘进机的定义和研究现状 全断面硬岩掘进机（Full Face Rock Tunnel Boring Machine，以下简称TBM），TBM是集机械、电子、液压、激光、控制等技术于一体的高度机械化和自动化的大型隧道开挖衬砌成套设备，是一种由电动机（或电动机——液压马达）驱动刀盘旋转、液压缸推进，使刀盘在一定推力作用下贴紧岩石壁面，通过安装在刀盘上的刀具破碎岩石，使隧道断面一次成型的大型工程机械。TBM施工具有自动化程度高、施工速度快、节约人力、安全经济、一次成型，不受外界气候影响，开挖时可以控制地面沉陷，减少对地面建筑物得影响，水下地下施工不影响水中地面交通等优点，是目前岩石隧道掘进最有发展潜力的机械设备。如下图所示。 生产TBM最早的厂家是美国的罗宾斯（Robbins）公司。罗宾斯公司于1951年由James Robbins创建，1952年James Robbins研制出世界第一套全断面掘进机而闻名于世界。1956年，罗宾斯发明了硬岩掘进机用的盘形滚刀，使硬岩掘进机的研制实现了真正意义上的成功。罗宾斯初期产品结构简单、作业快速灵活，经过50年得发展，罗宾斯公司已经成功研制出了应用于地质条件较好的中硬岩全断面岩石掘进机、硬岩全断面岩石掘进机和软岩全断面掘进机，适用于复杂地质条件的单护盾全断面岩石掘进机、双护盾全断面岩石掘进机和高性能能硬岩全断面岩石掘进机等。另外还有美国的佳伐公司（Jarva Inc.）、德国的德马克公司（Mannesmann Demag AG）和维尔特（Wirth Maschinen-und Bohrgeraetefabrik
全断面硬岩掘进机的应用
全断面硬岩掘进机的应用 摘要：TBM（全断面硬岩掘进机）主要利用滚刀对岩石进行挤压、切削、破碎，再利用刮渣板收集通过溜渣槽送到皮带机出渣，最后通过换步持续前进，从而达 到掘进、出渣、衬砌等工序一次完成，全断面一次成型，是高度机械化、信息化 和自动化的大型地下隧道开挖成套设备，具有高效、快速、优质、安全等特点。 关键词：TBM；原理组成；组装；参数优缺点发展 一、工程概况 埃塞俄比亚GD-3水电站装机规模为254MW，GD-3水电站位于北纬5°38′， 东经39°43′，属热带雨林区。工程现场位于埃塞俄比亚首都亚的斯南部偏东约 400公里，距肯尼亚边境约200公里，距索马里边境100多公里。 水电站进水口位于大坝左岸上游河段，引水隧洞直径8.1m，硬岩掘进机开挖长度约为10.4m。工程区地形较陡峭，地形坡度大多在30°以上。低压隧洞硬岩掘进机施工段地表地形为较高的山地。 二、掘进机工作原理及结构组成 硬岩掘进机是集中导航系统、机械结构、电气系统、液压系统、风水循环系统、除尘系统、支护系统及出渣系统等多种功能于一体的现代综合性隧洞施工设备，而用于本工程的双护盾紧凑型全断面硬岩掘进机（以下简称TBM）是新一代 产品，有更加广泛的地址条件适应性、更短的盾体长度、更大的主推进力、更及 时的支护等优点。 工作原理：利用支撑护盾上的撑靴张开撑紧洞壁，推进油缸伸开，推动前盾 带动刀盘前进，刀盘上的滚刀以形成同心圆的方式挤压、剪切岩石，岩石自由掉 下通过刀盘周边铲渣斗自动拾起经溜渣槽送到主机皮带机上，经过转渣皮带机输 送到洞外，伸展稳定器及辅助支撑油缸，收缩撑靴油缸，主推进油缸收缩，拉动 后配套部分前进，完成一个工作循环，通过不断重复而达到不断掘进的过程。 结构组成：设备总长约110米，直径8130mm，总重约1000T。组成如下： 刀盘、前护盾、伸缩护盾、支撑护盾、指型护盾、主梁、连接桥、设备桥、后配 套等。 三、整机组装流程 1、拼装刀盘， 2、将前护盾底块在混凝土基座上就位， 3、安装底伸缩盾， 4、将已预装了主轴承的刀盘支座就位在前护盾底块上并予以固定， 5、将前护盾左 块就位，6、将支撑护盾底块在混凝土基座上就位，7、将已装好并固定好的撑靴 侧块就位，8、安装下撑靴油缸，9、在下半部盾体上安装主推进缸和电机，10、 用起重机吊装刀盘与主轴承连接，11、安装前护盾的上块，12、安装上部撑靴油缸，吊装支撑护盾的上块，13、完成刀盘电机和主推进缸的安装，安装稳定器和 辅助撑靴，14、安装辅助推进油缸，15、安装主梁、安装连接桥和设备桥，16、 组装后配套及配套设备和组件等。 四、TBM主要参数选择 1.刀盘直径 TBM直径越大，TBM设计、制造、运输、组装和施工的技术难度越大；TBM 直径越小，作业空间狭小，设备布置越困难。 刀盘直径根据开挖直径来决定，要求有一定的扩挖能力，需要考虑成洞直径、支护要求围岩的变形的综合因素。直径扩挖主要是防止围岩变形卡机，加垫扩挖 能力一般在60mm左右。
全断面硬岩掘进机(TBM)
全断面硬岩掘进机（TBM） 全断面硬岩掘进机主要用于在围岩稳定性良好、中—厚埋深、中—高强度的岩层中开挖长大隧道。 TBM的破岩原理为:主机前部是装有若干滚刀的刀盘,由刀盘驱动系统驱动刀盘旋转,并由推进系统给刀盘提供推进力,在推进力的作用下滚刀切入岩石掌子面。不同部位的滚刀在掌子面上留下不同半径的同心圆切槽轨迹，在滚刀的挤压下，相邻切槽的岩石在剪切力作用下从岩体上剥落下来形成石渣，石渣则随着刀盘的旋转由刀盘上的铲渣斗自动拾起，经刀盘内的溜渣槽输送到装在主机上的胶带机上，再运到后配套系统处经隧道出渣运输系统运出洞外。 一、掘进机施工的关键技术 1、选型 掘进机结构庞大复杂，是各种高技术系统的集成，又是价值亿元以上的大型成套工厂化作业系统，属于典型的非标定制产品，其机型、系统设备配置和主要技术参数均需承包商与制造商根据具体的工程设计、地质条件和施工工艺共同研究确定，后配套系统的选型及集成是否合理，是工程能否顺利完成的关键。 2、施工的组织管理 掘进机在施工时，掘进、出渣、支护、进料运输等工序为并行、连续作业，系统性强，要求各环节紧密配合，以掘进作业为中心，其他配套设施要尽可能地满足掘进的需要，与钻爆法施工在组织管理上具有完全不同的技术特点，这就给掘进施工组织管理技术提出了挑
战。掘进机的平均机时利用率是衡量掘进施工组织管理技术水平的主要指标，目前国际水平在40%左右。 3、掘进参数的匹配 在掘进施工中，隧道的地质条件不断变化，而不同岩石条件下选取的掘进参数对施工的安全、掘进速度、掘进效益影响很大，只有根据不同的围岩条件对主要参数如刀盘的转速、推力和扭矩、推进速度、撑靴压力、推进行程等合理匹配，才能够安全%快速和高效地掘进。 4、软弱围岩和不良地质地段的施工 在软弱围岩条件下容易出现掌子面不稳定、围岩坍塌、刀盘被卡、支撑系统撑不住、刀盘下沉、掘进方向难以控制等技术问题。另外，断层、涌水、岩洞等不良地质地段也对施工带来很多的技术难题。因此，软弱围岩的掘进技术和不良地质地段的施工技术是工程安全贯通的关键。 5、状态监测%故障诊断和维护 掘进机是机、电、液、光一体化的大型隧道施工作业系统，其作业环境恶劣，空间狭窄。由于后配套系统庞大、复杂以及实际地质条件的复杂性，施工中发生重大事故的情况也有报道，造成了巨大的经济损失和社会影响。如何建立先进可靠的监测诊断和维护技术，保证掘进机处于安全完好的掘进状态和提高机时利用率，都是需要解决的关键技术问题。 6、刀具 刀具是其破岩的关键零部件!而且硬岩掘进机施工中刀具的检
全国首台立井煤矿全断面硬岩掘进机TBM使用报告-2019年文档
全国首台立井煤矿全断面硬岩掘进机TBM使用报告 淮南矿业集团张集矿1413A高抽巷是世界上首次在立井煤 矿巷道掘进中使用全断面硬岩掘进机（TBM）的机械化作业线，是国家发改委煤炭产业升级项目。项目于2012年开始组织研发、设计、制造、安装、施工，此次巷道安全贯通，标志着世界首台立井煤矿全断面硬岩掘进机（TBM）作业线试验成功。 全断面硬岩掘进机（TBM）在张集矿首次应用，集团公司上下重视，安排人员全过程跟综，及时掌握设备可操性、工艺性、维护保养、材料备件消耗、安全防护等方面优点和不足，为岩巷快掘机械化积累经验。下面就全断面硬岩掘进机（TBM）使用情况汇报如下： 1 工作面的基本情况 1.1 工程概况 1.1.1 巷道概况 1413A高抽巷设计总长为1598m。炮掘队于2013年10月份，从西二1煤回风下山拨门已施工458m（其中包含全断面岩巷掘进机（TBM）组装硐室长度为56m），从1413A切眼拨门已施工长度为436m，截止至2014年12月，1413A高抽巷剩余704m。根据生产需要，由716队采用全断面岩巷掘进机（TBM）继续从J11点前41m处，按照32°方位，2‰上山掘进。 1.1.2 支护形式设计及巷道断面规格
1）支护形式：锚网支护。 2）巷道断面：圆形断面，规格为：4530mm。 1.2 地质概况 1.2.1 掘进区段地层特征：巷道位于1煤层顶板，巷底距1煤顶板法距22.3～24.5m；巷道预计将揭露的主要岩性为粉细砂岩、中砂岩，顶板抗压强度25.67～134MPa。 1.2.2 掘进区段范围：巷道位于西二采区，东临西二1煤-536m一灰疏水巷，西临西二1煤采区1413A工作面轨顺、北至Fs866断层，南至西二1煤回风下山。 1.2.3 地质构造：掘进范围内煤岩层总体近似为一单斜构造，地层走向40～50°，倾向130～140°，倾角3.0～5.0°，平均4.0°。 2 全断面硬岩掘进机（TBM）基本参数 2.1 整机参数 1）开挖直径：Φ4.53m 2）主机长：约20m 3）主机重：约250T 4）设备总长：约45m 5）总重：约350T 6）设计最大推进速度：100mm/min 7）接地比压：2.7MPa 2.2 全断面硬岩掘进机（TBM）主要结构
全断面隧道掘进机 TBM 的选型设计与应用
全断面隧道掘进机 TBM 的选型设计与应用 隧道网 https://www.360docs.net/doc/9715809759.html,(2010-10-17 19:47:47) 来源：隧道 网 全断面隧道掘进机（ Full-face Tunnel Boring Machine ）简称 TBM ，自 20 世纪 50 年代以来就已经在施工行业大量使用，如今已是在国内外普遍采用的一种具有高科技水平的隧洞施工机械。当隧洞长度过长时，用常规钻爆法进行施工需要相当长的工期， TBM 法则适合长隧洞施工的需要。国外实践证明：当隧洞长度与直径之比大于 600 时，采用 TBM 进行对隧洞施工是经济的。 TBM 广泛采用了监测、遥控、电子信息技术等对施工过程进行全面监控，使掘进全过程始终处于最佳状态，与常规钻爆法相比，其优越性主要体现在如下几个方面：（1）掘进速度快； （2 ）工作效率高，实现了 TBM 开挖、出碴、衬砌、回填、灌浆等工序的循环作业； （3 ）施工安全， TBM 施工作业始终在护盾的保护下有效地进行； （4 ）施工环境好，含尘空气由净化器除尘，无爆破烟
尘； （5 ）成洞条件好，开挖面光滑平整，无超挖，对围岩基本无扰动。但是如果选型、设计不当，则会影响 TBM 掘进机开挖隧洞的优越性，严重的甚至会影响到工程施工工期。因此，选用合适的 TBM 掘进机对隧洞的施工有着极其重要的意义。 1 TBM 的类型与特点 1.1 按围岩地质条件分 （1 ）在岩层中开挖隧洞的 TBM 。通常用这类 TBM 在稳定性良好、中 ~ 厚埋深、中 ~ 高强度的岩层中掘进长大隧洞，这类掘进机所面临的基本问题是如何破岩。 （2 ）在松软地层中掘进隧洞 TBM 。通常用这类 TBM 在具有有限压力的地下水位以下的基本均质的软弱地层中开挖有限长度的隧洞。这类掘进机所面临的基本问题是空洞和开挖掌子面的稳定，当隧洞施工的主要目的是控制市区环境的地表沉降时，这一问题尤为突出。 1.2 按开挖直径分 （1）微型 TBM ，直径在 25~ 300cm ，其直径较小，工作空间狭小。 （2）中型 TBM ，直径在 300~ 800cm ，在我国引大入秦工程就是利用此类的 TBM 。 （3）巨型 TBM ，直径均大于 800cm ，设备比较笨重，
填补空白!《全断面隧道掘进机再制造》国家标准来了
一 第6期薛景沛:一敞开式TBM安全快速通过隧洞强岩爆地层施工技术 以引汉济渭工程秦岭隧洞岭南TBM施工段为例 一 Technique,2009,23(1):52. [9]一赵志强.秦岭引水隧洞TBM施工段岩爆预防与治理 [J].西部探矿工程,2016,28(10):170. ZHAO Zhiqiang.Prevention and control of rock burst in TBM construction section of Qinling Mountains Diversion Tunnel[J].West-China Exploration Engineering,2016,28 (10):170. [10]一李金辉,徐茂华.锦屏二级水电站引水隧洞岩爆洞段开 挖技术措施[J].四川水力发电,2015,34(增刊2): 58. LI Jinhui,XU Maohua.Technical measures for excavation of rock burst section of diversion tunnel of JinpingⅡ Hydropower Station[J].Sichuan Water Power,2015,34 (S2):58. [11]一陈绪文,黄磊,邹逸伦.岩爆隧道柔性支护快速施工技 术[J].隧道建设(中英文),2018,38(7):1212. CHEN Xuwen,HUANG Lei,ZOU Yilun.Rapid construction technology of flexible support for rockburst tunnel[J].Tunnel Construction,2018,38(7):1212. [12]一张照太,陈竹,陈炳瑞,等.大直径TBM通过深埋强岩 爆洞段的岩爆防治方法[J].煤炭学报,2011,36(增刊 2):431. ZHANG Zhaotai,CHEN Zhu,CHEN Bingrui,et al.TBM construction method in the large overburden and intensive rock burst zone[J].Journal of China Coal Society,2011, 36(S2):431. [13]一黄志平,唐春安,李立民,等.基于微震监测技术的岩 爆预警研究[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版), 2018,34(4):614. HUANG Zhiping,TANG Chunan,LI Limin,et al. Research on early warning of rock burst based on microseismic monitoring technology[J].Journal of Shenyang Jianzhu University(Natural Science),2018,34 (4):614. [14]一樊刚,郑继光.开敞式TBM撑靴部位软弱围岩塌腔的 通过方法[J].水电站机电技术,2016,39(增刊1): 67. FAN Gang,ZHENG Jiguang.Passing method of weak surrounding rock cavity in the open TBM boots[J]. Mechanical&Electrical Technique of Hydropower Stationy,2016,39(S1):67. 填补空白!‘全断面隧道掘进机再制造“国家标准来了 近日,由盾构及掘进技术国家重点实验室牵头主编的全国首个全断面隧道掘进机再制造领域的国家标准 ‘全断面隧道掘进机再制造“(GB/T37432 2019)由国家标准化管理委员会正式批准发布,将于2019年12月1日实施三这是全国首个关于全断面隧道掘进机再制造的国家标准,共有10个章节,明确规定了全断面隧道掘进机再制造的流程二再制造性评估二再制造总体方案制定二再制造设计等一般要求;规定了刀盘二主驱动单元二后配套系统等主要系统及部件的再制造要求;还规定了全断面隧道掘进机再制造的安全要求和环境保护二验收方法等内容三 该标准的发布实施,填补了国际国内全断面隧道掘进机再制造国家标准的空白,对整个全断面隧道掘进机再制造行业发展提供了重要依据和参考三 自2015年12月下达编制计划通知后,成立了以盾构及掘进技术国家重点实验室为组长单位的编制工作组,由中铁隧道局二铁建重工二北方重工二中铁一局城轨公司二中铁二局城通分公司二徐工凯宫重工二济南重工二中船重工(青岛)轨道交通装备二济南中铁重工轨道装备二四川坤成润科技有限公司二中铁四局二中铁工程装备二重庆睿安特二立信测量(上海)有限公司二北京建筑化机械研究院二水电三局共17家单位近30余名专家组成,先召开4次工作会议,经过意见征求二专家审查,逐条逐句修改完善后,最终形成了该项标准三 中铁隧道局集团有限公司较早进入盾构施工领域,目前保有各类全断面隧道掘进机87台套,在多年探索中形成了盾构再制造 八步法 标准工作流程,制定了盾构的检测制度和标准,引入了专业设备监理工作机制,有效地解决了 再制造标准 市场认可 专业分包 部件检查 等方面的问题,成为国家认可的盾构再制造试点单位和行业主导企业三 2016年,国家工信部明确了盾构再制造试点单位,中铁隧道局集团是唯一一家被列入盾构再制造试点单位的施工企业三再制造产业作为循环经济的重要内容,是国家鼓励发展的战略性新兴产业三据悉,发达国家工程机械先进企业的利润有17%来自于再制造领域,而我国刚刚起步三专家认为,再制造是环保和循环经济发展的必然趋势,具有广阔市场前景三 (摘自中铁隧道局集团有限公司微信公众号一2019-06-20) 799
全断面岩石掘进机刀盘简介
全断面岩石掘进机刀盘简介 盾构网 https://www.360docs.net/doc/9715809759.html,(2008-10-31) 新闻来源：《重工与起重技术》 摘要：介绍了刀盘的结构形式、运动特性、力学特性及滚刀在刀盘上的布置原则等，对以后独立开发设计刀盘装置有一定的参考意义。 关键词：掘进机；刀盘；中方五分式 1 概述 刀盘是用于安装刀具的基座，为钢结构焊接件，是岩石掘进机的重要部件之一。其前端是加强的双层壁，通过溜槽与后隔板相连，刀盘后隔板用螺栓与刀盘轴承连接。刀盘上装有盘形滚刀用于挤压破碎岩石，前端装有径向带齿的石碴铲斗也能用于软岩开挖。刀座是刀盘的一部分，由于刀盘上的刀座呈凹形，且盘形刀刀圈凸出刀盘，所以能有效地防止破碎围岩时出现大块岩石阻塞刀盘的现象。刀盘具有足够的强度和刚度，设置于各自的刀槽内，不发生侧向位移，以减小刀盘振动和刀具磨耗，也有利于延长主轴承的使用寿命；否则，个别刀具会因受到超载的推力而过早地损坏，这样增加了刀具的费用。为便利运输，刀盘在现场用螺栓把合后焊接而成。文中针对我公司与Robbins公司合作为辽宁省引水工程提供的岩石掘进机刀盘结构进行介绍。 2 刀盘结构及参数 2.1 刀盘结构 岩石掘进机刀盘按结构可分为中心对分式、偏心对分式、中方五分式及中六角七分式四种形式，（见图1）。 图1 刀盘的结构形式 辽宁省大伙房引水工程为敞开式岩石掘进机，其刀盘结构为中方B 分式，刀盘的各个部分为焊接体，即在现场将焊接体焊接成完整圆形，刀盘焊接体间通过紧固件相互把合。刀盘中间焊接体为四方形体（见图2），边部焊接体为圆弧形体。在掘进过程中，为防止因强大的推力作用使刀盘弯曲变形，设计时采用多块厚板曲形材料制作刀盘，以确保刀盘结构的刚性。
全断面硬岩掘进机在淮南矿业集团的应用
全断面硬岩掘进机在淮南矿业集团的应用 摘要：淮南矿业集团作为华东地区最大的煤炭基地，在掘进机的选择方面一直 秉承“先进、适用、集成、经济”的装备选型配套原则，全面落实以市场为导向、 以效益为中心、全面从严从紧的管理思想，盘活存量，按照系列化、成套化、通 用化的要求。 关键词：淮南矿业集团；煤炭；掘进机 1.工作原理 煤矿全断面硬岩掘进机（Tunnel Boring Machine），利用旋转刀盘上的滚刀挤 压剪切破岩，通过旋转刀盘上的铲斗齿卷起石渣，落入主机皮带机上向后输送， 再通过连续皮带机运走。适合岩石强度 60～160 MPa，断裂带、破碎带少，稳定 性好，基本无水的煤矿巷道施工，可以较好的解决煤矿硬岩巷道的快速施工问题。设备由刀盘、驱动、护盾、大梁、撑紧推进机构、后支撑机构、后配套拖车等主 要构件组成，设有出渣系统、防尘系统、支护系统、物料输送系统、导向系统、 液压系统、润滑系统、冷却系统、电气系统等[1]。 2.不同工作面的配套要求 2.1岩巷综掘作业线 适用条件：长度大于500m，断面≥14m2，岩石坚硬系数≤6，坡度±150以内 的砂质泥岩及泥岩巷道。配置标准：标准配置EBZ260综掘机，除尘风量 ≥500m3/min的除尘风机，胶带机（带宽800mm/1000mm），变频调速无极绳绞 车（牵引力90KN/120KN）。选配：机载临时支护、履带式液压锚杆钻车、机载 锚杆钻机。 2.2岩巷液压钻车作业线 适用条件：长度大于400m，断面≥14m2，岩石坚硬系数≥6，坡度±100以内 的砂岩、灰岩巷道。配置标准：标准配置CMJ2-30液压钻车，耙矸机（P-60/P-90），喷浆机（PZ-6、PZ-7型及湿式），胶带机（带宽800mm/1000mm），变频 调速无极绳绞车（牵引力90KN），选配蓄电池式电机车（5t/8t）。 2.3岩巷炮掘机械化作业线 适用条件：断面≥14m2，岩石坚硬系数≥6，坡度±100以内的砂岩、灰岩巷道。配置标准：标准配置钻装机，胶带机（带宽800mm/1000mm），喷浆机（PZ-6、PZ-7型及湿式），变频调速无极绳绞车（牵引力90KN），选配蓄电池式电机车 （5t/8t）。 3.案例说明 3.1岩巷综掘线 张集矿14126工作面高抽巷综掘作业线，平均月进尺260米以上，其中2011 年10月份月进尺389米。 3.1.1工程概况 巷道设计长度1420米，支护断面4.4米（宽）×3.0米（高），锚索网支护。 巷道布置层位主要为砂泥岩互层、砂岩、泥岩。 3.1.2施工装备 使用三一重装EBZ-200H型国产岩巷综掘机综掘施工，多级皮带机排矸，无极 绳绞车运输辅助材料。
(完整版)TBM隧道掘进机词汇
A abrasiveness 耐磨性，磨耗 active earth pressure 主动地压 ACUUS, Associated Research Centers for the Urban Underground Space 城市地下空间联合研究中心 acoustic sounding 声波探测法 adaptability适应性 adit 平洞，支洞，平导，导洞 adjustable roof support 可调顶支承 advance 进尺，进度 advance per day 日进尺，日进度 advance per month月进尺，月进度 advance per shift班进尺，班进度 advance per week周进尺，周进度 advance speed 掘进速率 advancing tailpiece 胶带尾部接长装置 air compressor 空压机 air cooling plant 空气冷却器，空气冷却设备 air duct magazine 储风管筒 air scrubber 空气洗涤器，涤气器，除尘器anchor 锚固，锚 anchor bolt 锚杆 anchoring 锚固 annular space 环状回填注浆间隙 anti roll jack 防旋转千斤顶 anti-rolling 防止偏转，防止旋转 anti-rotation fin 防旋转用的姿势定位板 anti-torque 反扭矩 aperture 孔径，开口 articulated cutterhead 绞接式刀盘 articulation cylinders 绞接油缸 artificial impulse method 人工脉冲法，人工地震脉冲法 artificial roof 人工顶板，顶部支护 ASTM Standards 美国材料与实验学会标准ATLAS-COPCO 阿特拉斯·科普科集团（瑞典）AUCA, American Underground Construction Association 美国地下建筑协会 auto thrust control 自动推力控制 axial force 轴向力axial strain轴向应变 axial thrust轴向推力 auxiliary equipment 辅助设备 auxiliary support 辅助支承，辅助支护 auxiliary thrust cylinder(or push jack) 副推进油缸 B back grouting回填注浆，壁后注浆 back-grouting plant station回填灌浆站 back-up后配套 back-up capacitor后配套电容器 back-up car后配套台车 back-up electrical cabinet后配套电气柜 back-up equipment后配套设备 back-up system 后配套系统 back-up tow bars后配套拖动拉杆 back-up equipment tow cylinder后配套设备拖拉油缸 back-up train 后配套台车 balanced shield平衡盾构 band conveyor带式传输机，皮带运输机 base point基点 bearing capacity承载力 bearing surface支承面，承压面 belt conveyor皮带运输机 belt storage magazine储带仓 belt-type conveyer皮带输送机，带式输送机bench mark 水准点，基点，测量标点 bending stress 弯曲应力 bending test 弯曲实验 birefringence method(of measuring residual stress) 双折射法（测量岩体残余应力） blade shield 叶片式盾构 blinding 闭塞 block catcher 石块回收装置，砾石清除装置block theory 块体理论 bob point bit 圆锥形刀具 boom head shield 钻臂式掘进盾构 booster 起爆炸药，雷管 bore bit 钻头 bore hole 钻孔 borehole camera钻孔摄影机
第二十九课时全断面岩石掘进机(TBM)施工概预算定额
二、全断面岩石掘进机（TBM）施工概预算定额 根据水利工程系列定额特点，本定额也按工程性质来划分不同节，如TBM 掘进、出渣、预制钢筋混凝土管片、管片止水、豆砾石回填及灌浆、钢拱架安装、钢筋网制作及安装、锚固剂锚杆、喷混凝土、TBM安装调试及拆除等。以下是定额的框架结构介绍。
敞开式TBM掘进定额框架结构：同双护盾类似，但没有管片及豆砾石回填相关内容，而增加钢拱架安装、喷混凝土、钢筋网制作及安装、锚固剂锚杆等子目。 2、定额内容介绍 下面具体介绍《水利工程概算补充定额（掘进机施工隧洞工程）》（水总[2007]118号）全断面岩石掘进机（TBM）施工概预算定额。 A、章说明（全断面岩石掘进机（TBM）施工部分） 一、本章定额包括全断面岩石掘进机（以下简称TBM）施工、盾构施工和其他三大部分定额共26节。其中TBM施工定额包括TBM安装调试 及拆除、敞开式及双护盾TBM掘进、管片安装、豆砾石回填及灌浆、钢拱架安装、喷混凝土、钢筋网制作及安装、锚固剂锚杆、石渣运输、管片及灌浆材料运输、洞内混凝土运输等；其他定额包括钢筋混凝土管片预制、管片止水、管片嵌缝等。 二、本章定额适用于采用全断面掘进机施工的水利工程隧洞（平洞）工程。 三、本章定额的计量单位：开挖及出渣定额按自然方体积为计量单位，预制混凝土管片、灌浆等均按建筑物的成品实体方为计量单位。 四、工程量计算规则 1. 开挖及出渣工程量按设计开挖断面面积乘洞长的几何体积计算。 2. 豆砾石回填及灌浆、豆砾石及灌浆材料运输工程量按设计开挖断面与管片外径之间所形成的几何体积计算。 五、定额使用说明 1. 按隧洞开挖直径选用定额时，以整米数计算。 2. 定额中岩石单轴抗压强度均指饱和单轴抗压强度。 3. TBM和盾构掘进定额综合考虑了试掘进和正常掘进的工效，并且已含维修保养班组的工料机消耗，使用时不再增补和调整。 4. 以洞长划分子目的出渣定额已包含洞口至洞外卸渣点间的运输。 5. 管片运输定额包括洞外组车场至掘进机工作面间的管片运输。 6. 管片预制及安装定额中已综合考虑了管片的宽度、厚度和成环块数等因素，与实际不同时不再调整。管片安装定额包括管片后配套吊运、安装、测量等
硬岩掘进机TBM工作总结-电气
TBM工作总结—电气 TBM是一种集电气、机械、液压、气动为一体的大型综合设备。其构造主要分为主机、连接桥、后配套三大部分。TBM隧道施工有着越来越成熟的技术，并且，TBM隧道施工有着快速、优质、安全等一系列的优点。TBM适用于山岭隧道硬岩掘进，相比传统的钻爆法，在相同的条件下其掘进速度约为常规钻爆法的4到10倍，TBM施工属于流水化施工，在掘进的同时，还能安装管片、喷注豆砾石、灌浆，能达到一体成型的目的。 由中国水电八局承建的厄瓜多尔美纳斯水电站，引水隧洞部分选用了意大利SELI公司的双护盾全断面硬岩掘进机。该TBM刀盘的驱动模式采用的是变频器加变频电机的模式，刀盘驱动配备了7台315KW的电机。 美纳斯TBM项目自2014年7月开工以来，花了近三年的时间，经历了设备的磨合期、超硬岩、空推滑行、三次刀箱更换、冲沟段，算是历经千难万险，终于在今年的3月中旬顺利贯通。在TBM施工技术中，电气技术有着举足轻重的地位。 前期TBM装机阶段，我们遇到了不少难题。刚到异国他乡，地方文化不同、语言沟通有障碍、气候条件不适应、人手严重不足，这一切的困难都阻挡不了我们的激情。最后我们圆满地完成了电气部分安装这个艰巨的任务。由于美纳斯TBM项目是我们公司的第一个TBM项目，所以在经验方面几乎为零。为了对设备有更进一步的了解，公司决定由我们自己在施工现场对TBM进行组装，厂家的人只提供技术支持。由于项目处于前期工程，人员紧张，并且因为气候原因只能白天装机，装机的进度一直跟不上计划。由于工业广场的场地所限，TBM主机和后配套不能一次性组装好，只放得下主机和前五节台车，后面的八节台车只能一边滑行一边组装。电气部分安装的主要内容就是动力电缆和控制电缆，控制电缆比较小，一般都是人工布置。但是动力电缆很多都比较大，一般都在75mm 以上，放动力电缆的时候就得依赖吊车了。能亲自组装一次设备确实能得到不少收获。刚开始接触设备时，面对400多页的电气图纸心里没一点底，一脸的茫然，不知从何下手。但是当你把那些控制电缆一根一根放到位，再一根一根接入系统后，你就会对整个控制系统有一个更全面的认识了。 2014年9月中旬，美纳斯项目TBM出了第一斗渣，这意味着TBM开始了它的掘进征程。刚开始掘进，设备的各种问题就开始暴露出来了。在电气部分，首先是试掘进期间控制系统还不够完善，有很多控制参数还需要进一步修改。在设备的磨合期，每天都会出现新问题。TBM作业类似于流水化作业，只要有一个环节跟不上，整个进度就会被拖慢。除此之外，电缆的布置有很多不合理的地方。比如在支撑盾部分，电缆铺设在过道上，每天检修人员都踩着电缆进进出出，如果不更改走线方式，电缆迟早会被踩坏。发现问题后我们立即着手解决，经过大家的商量，该段电缆不铺设在过道上，而是在皮带架子壁上焊接挂架，让电缆沿着皮带架子走。这样一来即给狭窄的过道增加了空间，又保证了电缆的安全。 我们这台TBM，电气部分大体可分为两大板块。一个是主机部分电气控制：
硬岩隧道掘进机历史
1952年，詹姆斯·罗宾斯（James S.Robbins）为美国南达科他州
滚刀，用于开挖软弱页岩。其破岩原理是，刮刀在岩石上切槽，滚刀切削岩石。像许多发明家一样，杰姆斯·罗宾斯对他的这个发明十分着迷，说服了多个工程业主和施工承包商支持他的实验，帮助他解决各种问题。不幸的是，杰姆斯·罗宾斯在1958年的一次空难中丧生，他的儿子迪克·罗宾斯继承了他的意志和远见，为隧道掘进机后续的发展搭建了舞台。 总体而言，这些发展围绕如下几个问题： ●破岩的最佳方法是什么？ ●保持掌子面稳定、TBM推进和姿态控制的最佳方法是什么？ ●如何提供最佳的后配套系统和维修与保养？ ●隧道内进、出料的最佳方法是什么？ ●TBM隧道成本预算最佳方法是什么？ 用于尼亚加拉隧道的直径47.2ft的罗宾斯TBM是世界最大的TBM 用于奥阿西大坝的罗宾斯TBM与具有旋转刀盘的软土盾构类似，尽管与现代的TBM相比还显得过于简单，但它引入了两个基本概念，之后的TBM这也是基于这两个概念发展开来： 1、刀盘：能够切割岩石，并允许盾壳前进的旋转刀盘； 2、护盾：在岩石中，护盾既能保护隧道内施工人员和机械设备的安全，又有助于进行隧道支护。 基于这两个概念，发展出了现代的TBM。 关于破岩方式，早期的想法是使用类似油田钻井和采矿机械中使用的铣刀，然而不久，技术创新和基础研究则认为滚刀才是最佳的岩石切屑方法。今天的我们完全接纳了滚刀破岩的设计理念，但在此之前，人类进行了多年的现场和实验室研究，以完善滚刀破岩的方法。 这个期间，加拿大多伦多市（Toronto）的一项工程对TBM的发展产生了重要影响。最初，该