4-3全断面掘进机
全断面岩石掘进机TBM
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。
TBM施工图片
大件运输
现场组装
TBM施工图片
步进
洞内步进
TBM施工图片
步进至出发洞
撑靴
TBM施工图片
激光定向系统
TBM控制室
TBM施工图片
锚杆钻机作业
喷射混凝土施工
TBM施工图片 刀盘与掌子面
全断面岩石隧道掘进机
全断面岩石隧道掘进机：通常简称隧道掘进机 （Tunnel Boring Machine，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。
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第15章 全断面岩石掘进机 （TBM）
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，以机械方式破岩的隧（巷）道掘进综合机 械。
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13.9m。
盾构机安装方案3500mm
TBM盾构机安装施工方案一、盾构机概况1、设备名称：全断面掘进机2、设备型号：EQS3530注：E—截割，Q—全断面，S—双护盾式，3530—开挖直径 3530mm。
3、设备主要部件：该设备由刀盘、驱动、前护盾、伸缩护盾、撑紧盾、撑紧系统、推进系统、超前钻机、锚杆钻机、除尘风机、后配套拖车等构成。
4、主要技术参数5、盾构机主要构件技术参数1、刀盘：分体式结构，共两瓣。
刀盘左瓣：长3494×宽1495×高1712mm，重量11500kg；刀盘右瓣：长3507×宽1495×高1776mm，重量13000kg。
2、前护盾：分体式结构，共三瓣。
左护盾：长2820×宽1345×高2245mm，重量11500kg；右护盾：长2820×宽1345×高2245mm，重量11500kg；下护盾：3073.5×960×2245mm，重量7550kg。
3、主驱动：整体式结构，外形尺寸Φ2240×1200mm，重量17000kg。
4、伸缩盾：分体式结构，共四瓣。
左伸缩盾长2600×宽1500×高2250mm，重量12260kg；右伸缩盾长2600×宽1500×高2250mm，重量12260kg；上伸缩盾长2600×宽1450×高1600mm，重量6300kg；右伸缩盾长2600×宽1500×高2220mm，重量7700kg。
5、撑紧盾：左撑紧盾长2920×宽1240×高2300mm，重量10700kg；右撑紧盾长2920×宽1240×高2300mm，重量12300kg；下撑紧盾长2750×宽800×高2300mm，重量7420kg。
6、连接桥：连接桥前段长4230×宽585×高2120mm，重量3700kg；连接桥后段长4300×宽415×高1600mm，重量2300kg。
全断面岩巷掘进机(TBM)司机操作规程
全断面岩巷掘进机（TBM）司机操作规程（一）一般要求司机必须经过培训，熟知TBM集中控制系统、导向系统、视频监控系统、故障诊断预警及执行系统的“结构、性能、基本原理“，做到“会操作、会维护、会保养、会处理一般性故障”，并经考试合格并取得合格证后方可上岗操作。
（一）操作前的检查1.确保机器启动前刀盘，皮带机和其他所有运转部件周围没有人员。
与维护人员一起确认机器启动前所有部件和系统都处于非维修状态。
2.检查延伸水管、电缆、光缆、风管等连接正常；3.检查供电是否正常；4.检查循环水是否正常；5.检查皮带输送机、皮带是否正常；6.检查空压机运行是否正常；7.检查液压系统是否正常；8.检查齿轮油系统是否正常；9.检查油脂系统是否正常；10.检查水系统是否正常；11.检查撑紧系统是否正常；12.检查拖车轨道是否正常；13.检查出磴系统是否已准备就绪；14.检查全断面掘进机操作面版状态：15.检查刀盘系统是否正常；16.检查护盾系统是否正常；17.检查推进支撑系统是否正常；18.检查拖拉系统是否正常；19.检查导向系统是否工作正常；20.检查集控室上位机各系统监测数据是否正常，是否具备开机条件；21.若以上检查存在问题，首先处理或解决问题，然后再准备开机。
（三）开机和停机1.开机掘进1.l控制室，把刀盘联锁钥匙旋至远程位置，本地指示灯亮。
1.2检查水系统、润滑系统、液压系统、空气系统运行是否正常。
3旋转刀盘、推进、皮带机电位计为零。
1.4按下灯测试按钮IOS左右，提醒整机上施工人员TBM即将启动。
1.5确认撑靴已经伸出到位，撑紧压力达到预定值，若没有，按下述步骤操作。
按下撑靴伸出按钮，伸出按钮指示灯快速闪亮，直到撑紧到位指示灯由快速闪烁变为慢速闪烁，直到撑紧到位指示灯由慢速闪烁变为常亮，松开撑靴伸出按钮，此时撑靴撑紧到位。
1.6根据工况及需求决定是否伸出稳定器油缸。
1.7按下一键起停按钮设备按照顺序逐级启动。
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练习一一、填空1、装载机按使用场所不同可以分为露天用装载机和井下用装载机。
2、同一铲斗有两种容积标志，一是平装斗容，二是堆装斗容。
3、半轴的理想支承方式是全浮式支承，这种支承方式可使半轴只承受扭矩而不承受其它载荷。
4、循环球式转向器由两级传动副组成，一级传动副是螺杆螺母，二级传动副是齿条齿扇。
5、液压系统的工作压力取决于负荷，工作速度取决于流量。
6、轮胎式装载机常用的转向方式全液压铰链接车架转向。
7、铲土机的铲土方式有强制卸土、半强制卸土、自由卸土。
8、轮式车辆制动系中，I曲线指的是理想的前后轮制动器制动力分配曲线，β被称为制动力分配系数参数。
9、转向盘自由行程过大原因是转向器间隙过大。
10、变速器在从高档换抵挡中空加油是为了实现同步。
11、按推土机的行走方式不同，可分为履带式推土机和轮胎式推土机两种。
二、选择题1、用一个装在专用底盘或拖拉机地盘前端的铲斗，铲装、运输和倾卸物料的铲土运输机械是（c）挖掘机 B、推土机 C、装载机 D、铲运机2、目前铁路工程施工采用的机械是（a）A 盾构机 B、掘进机 C、挖掘机 D 铲运机3、用于物料的分级、脱水、脱介等作业是（b）A、破碎机B、筛分机械C、棒磨机D、给料机4、某工地运送刚才的车是一起重卡。
此车的一个工作循环是：（a）A、吸气、压缩、作工、排气B、压缩、作工、排气、吸气C、排气、吸气、压缩、作工D、吸气、作工、压缩、排气5、目前我国轮式装载机已普遍使用（a）转向系统A、全液压B、半液压C、手动 D 电控6、属于振动式压路机的垂直振动激励的是（c）A、定向激励B、水平振动激励C、复合激励D、振动激励7、自行式铲运机的伺服式分为（d）A、机械反馈B、液压反馈C、换向阀反馈D、A 和B8、不属于旋回式破碎机的基本形式的是（a）A、悬轴式B、固定轴式C、斜面排料式D、中心排料时自行式9、轮胎压路机的杠杆式又称为（a）A、机械B、液压式C、气压式D、复合式10、按混凝土泵的移动形式分类的是（b）A、活塞式B、自行式C、挤压式D、管式三、多选题１、推土机推土装置的找平系统具有（ abcd ）功能。
井巷工程课后习题及概念[整理版]
![井巷工程课后习题及概念[整理版]](https://img.taocdn.com/s3/m/a352897fa88271fe910ef12d2af90242a895ab21.png)
井巷工程课后习题及概念1-1.岩石的可钻性和可爆性：表示钻眼和爆破岩石的难易程度,是岩石物理力学性质在钻眼爆破的具体条件下的综合反映.1-2.岩石工程分级的目的和意义:采掘工程要求对岩石进行定量区分，以便能正确地进行工程设计，合理地选用施工方法、施工设备、机具和器材，准确地制定生产定额和材料消耗定额等。
表示方法：普氏分级法、煤炭部围岩分类法、松动圈分类法和围岩变形分类法。
1-3.坚固性系数：岩石破坏的相对难易程度，f=Rc/10.2-1. 爆炸三要素：反应的放热性，生成大量气体，反应和传播的快速性. 工业炸药：单质猛炸药（TNT、RDX、PETN）、硝铵类炸药（硝铵、铵油、高威硝铵）、水胶炸药、乳化炸药。
2-2氧平衡：氧平衡用来表示炸药内含氧量与充分氧化其可燃元素所需氧量之间的关系，通常用每克炸药不足或多余的氧的克数或百分数来表示.间隙效应：爆轰波在传播过程中，其高温高压爆轰气体使其前端间隙中的空气受到强烈压缩，从而在空气间隙内产生了超于爆轰波传播的空气波。
2-3. 微差爆破：利用毫秒或其他设备控制放炮的顺序，使每段之间只有几十毫秒的间隔。
破岩机理:应力波干涉假说、自由面假说、岩块碰撞假说、残余应力假说。
2-4. 光面爆破：在井巷掘进设计断面的轮廓线上布置间距较小、相互平行的炮眼，控制每个炮眼的装药量，选用低密度和低爆速的炸药，采用不耦合装药同时起爆，使炸药的爆炸作用刚好产生炮眼连线上的贯穿裂缝，并沿各炮眼的连线——井巷轮廓线，将岩石崩落下来。
优点是掘出的巷道轮廓平整光洁，便于锚喷支护，岩帮裂隙少，稳定性高，超挖量小；成本低、工效高、质量好。
3-1.巷道分类：为开采水平服务的巷道、为采盘/区服务的巷道、为采煤工作面服务的巷道、联络巷、硐室、交岔点。
3-2. 巷道断面形状：矩形类，梯形类，拱形类，圆形类。
选择依据：主要应考虑巷道所处的位置及穿过的围岩性质，作用在巷道上地压的大小和方向，巷道的用途及其服务年限，选用的支架材料和支护方式，巷道的掘进方式和采用的掘进设备等因素，也可参考邻近矿井同类巷道的断面形状及其维护情况等。
全断面岩石掘进机
全断面岩石掘进机一、全断面掘进机简介全断面岩石隧道掘进机，简称隧道掘进机（Tunnel Boring Machine，缩写为TBM），是一种用于圆形断面隧道、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。
TBM具有驱动动力大、能在全断面上连续破岩、生产能力大、效率高、操作自动化程度高等特点，具有快速、一次性成洞、衬砌量少等优点。
1）掘进机的发展与应用全断面岩石隧道掘进机在国外的研究较早，我国始于20世纪60年代。
1966年我国生产出第一台φ3.4 m的掘进机；70年代试制出SJ55、SJ58、SJ64、EJ30等掘进机；80年代进入实用性阶段，研制出SJ58A、EJ50等多种机型，应用于河北引滦水利工程、青岛引黄水利工程、山西古交煤矿工程等，并开始从国外引进二手掘进机用于国内施工；到90年代，随着我国大型水利、交通隧道工程的出现，开始从欧美引进大型的先进掘进机和管理方法，如秦岭Ⅰ线铁路隧道，全长18.46 km，首次采用世界先进的Wirth TB880E型（德国产）敞开式硬岩掘进机，掘进直径8.8m，取得单头月进528 m的好成绩。
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3～10 m，其中，3～5 m的较适用于小型水利水电隧道工程和矿山巷道工程，5 m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13.9 m。
全断面岩石隧道掘进机的基本功能是掘进、出渣、导向和支护，并配置有完成这些功能的机构。
除此之外还配备有后配套系统，如运渣运料、支护、供电、供水、排水、通风等系统设备，故总长度较大，一般为150～300 m。
2）掘进机的类型与结构全断面掘进机按掘进的方式分全断面一次掘进式（又称为一次成洞）和分次扩孔掘进式（又称为两次成洞）；按掘进机是否带有护壳分为敞开式和护盾式。
全断面岩石掘进机TBM课件
TBM施工中常见问题及处理措施
问题一
刀具磨损过快。在硬岩地层中，TBM刀具容易磨损过快，影 响施工进度和成本。处理措施：优化刀具材料和设计，提高 刀具耐磨性；加强刀具检查和更换，确保施工顺利进行。
问题二
卡机与堵塞。TBM施工中可能遇到卡机和堵塞问题，影响掘 进效率。处理措施：加强设备维护和保养，确保设备性能； 优化掘进参数和施工方法，减少卡机和堵塞现象。
技术调研与评估
在施工前，应对工程地质、 水文地质等进行详细调研， 评估TBM施工的适用性。
设备选型与配置
根据工程需求，选择合适 的TBM设备型号，并配置 相应的辅助设备。
施工人员培训
对施工人员进行TBM设备 操作、维护保养等方面的 培训，确保施工的顺利进行。
TBM始发与接收技术
始发井建设
根据设计要求，建设满足TBM始 发条件的始发井，包括井筒、井
02 推进力与速度
分析推进过程中所需的推进力和推进速度，以及 如何调整和控制这些参数。
03 导向与纠偏
解释TBM在掘进过程中的导向机制，以及如何纠 正掘进方向偏差。
TBM支护系统
支护方式
介绍TBM采用的支护方式，如钢拱架支护、喷射混凝土支护等。
支护参数设计
分析支护参数的设计原则，如支护强度、刚度等，及其与地质条件 的适应性。
VS
趋势
未来TBM将更加注重智能化、绿色化、 人性化等方面的发展，如引入人工智能技 术实现自主导航、优化切削参数等功能， 采用更加环保的液压系统和电气系统，提 高操作人员的舒适度和安全性。同时，随 着基础设施建设的不断推进，TBM市场 需求将持续增长，TBM的应用领域也将 进一步拓展。
TBM结构与组成
先进传感技术
全断面隧道掘进机盾构机安全要求
全断面隧道掘进机盾构机安全要求嘿，朋友们！今天咱们聊聊那个让城市交通更顺畅、让地下世界不再“卡壳”的神器——全断面隧道掘进机（简称盾构机！）的安全问题。
别小看了这玩意儿，它可是城市建设的得力助手哦！咱们得知道，盾构机就像个大力士，在地下“挖洞”的时候，安全可是第一位的！你得确保它吃得饱、睡得好，还得给它穿上保护服，让它在施工中稳稳当当、平平安安。
1. 吃得多不多？这可是关键！你得给盾构机准备足够的“粮食”——那就是新鲜的泥土和砂石。
这些可都是它的“能量来源”，少了它们，它可就“没力气干活”了。
所以啊，记得定期检查“粮食”库存，确保它们新鲜又充足。
2. 睡好不好？这个也很重要！盾构机也得休息，不能老工作、老工作。
如果休息不好，那可就“身体垮了”，工作效率也会大打折扣。
所以啊，得给盾构机安排个“好觉”，让它每天都能舒舒服服地“充电”。
3. 穿什么？这可是个技术活儿！盾构机的工作服得既保暖又防水，还得透气。
这样才能保证它在地下“干活”时既暖和又不湿漉漉的。
所以啊，选对“服装”是关键，千万别让“寒风”冻着了“铁汉”。
4. 动不动？这也是个问题！盾构机在地下“转圈圈”的时候，可得时刻保持警惕，防止“卡壳”或“出故障”。
所以啊，得时不时地检查一下设备，确保一切正常，没有“小毛病”。
5. 怎么修？这可是个技术活儿！万一盾构机“生病”了，就得赶紧找专业的维修人员来帮忙。
别担心，他们有高超的技术，能帮盾构机“治病”，让它重新“上岗”继续“干活”。
6. 安全培训不可少！为了确保每个操作员都能熟练掌握盾构机的使用方法和紧急情况处理措施，定期的安全培训是必不可少的。
通过模拟演练和实际操作，让每个人都能成为“盾构机的小卫士”，确保施工过程万无一失。
7. 应急预案要到位！面对可能出现的各种突发情况，如设备故障、地质异常等，必须制定详细的应急预案。
这样，一旦遇到问题，大家就能迅速反应，最大程度地减少损失和影响。
8. 安全检查不能少！定期的安全检查是保障盾构机安全运行的重要环节。
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形，如加设截割底角机构，掘进断面可近似拱形。
第三节 全断面掘进机
盘形滚刀破岩原理 l-刀盘；2-盘形滚刀；2-刀座，4-粉碎区；5-破碎区
第三节 全断面掘进机
二．工作方式和推进原理
全断面掘进机 1-截割机构；2-机头架；2-传动装置；4-推进液压缸；5-水 平支撑机构；6-液压装置；7-电气设备；8-司机室；9-胶带 转载机；10-除尘抽风机；11-大梁
掘进机调向 a-纠偏调向； b-坡度调向；
c-水平调向Leabharlann 第三节 全断面掘进机③纠偏调向 机器在掘进中，因刀盘旋转而产
生的反作用转矩，常导致机器绕其纵轴线倾转，在 换行程时可用浮动支撑机构进行纠偏。大梁是用浮 动支撑机构中的左右斜缸2和3浮动地联在水平缸体 上的，当后支撑撑紧后，放松水平支撑，利用左右 斜缸把水平缸调平，达到纠偏的目的，使机器恢复 正确位置。若纠偏时机器是在前进中，可通过定量 阀向左右斜缸供油，使左右缸反向动作来恢复机器 的正确位置。
项目三 全断面掘进机
任务：1、能够简单描述全断面掘进机是如何 工作的； 2、会根据实际场合选择合适的掘进机。
第三节 全断面掘进机
连续作业式全断面掘进机适用于直径一般为
2.5～10m，岩石单轴抗压强度50～350MPa的
硬岩巷道。可一次截割出所需断面，且断面形状 多为圆形，主要用于工程涵洞及隧道的岩石掘进。
第三节 全断面掘进机
一．滚刀破岩原理
盘形滚刀 1-刀圈； 2-刀体；
3-轴承；
4-心轴； 5-密封装置
第三节 全断面掘进机
工作机构通过旋转和连续推进，将巷道整个
断面的岩石(煤)破碎。按掘进断面的形状和尺寸
将刀具布置在截割机构(刀盘)上，通过刀具破岩
并实现装岩、转载、支护等工序平行连续作业。
掘进煤矿岩石干巷，水电水利隧洞、铁路公
第三节 全断面掘进机
二．工作方式和推进原理
推进原理 1--推进液压缸；2-斜撑液压缸；2-水平支撑板；4-鞍座； 5-复位弹簧；6-球头压盖；7-水平支撑液压缸
第三节 全断面掘进机
三．指向和调向
激光指向原理 1-激光发射器；2-金属板；3，4-靶标
第三节 全断面掘进机
三．指向和调向 ①坡度调向 机器在换行程时，放松水平支撑，
利用后支撑的伸缩调整机器的俯仰程度，使机
器按要求的坡度推进。
掘进机调向 a-纠偏调向； b-坡度调向；
c-水平调向
第三节 全断面掘进机
②水平调向 换行程时使左右两水平支撑液压缸 的活塞腔连通，两个活塞杆腔一个进油，另一个回 油，以改变左右活塞杆的伸出长度，刀盘以前下支 承为支点转动，从而改变掘进的水平方向。