全断面岩石掘进机TBM

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全断面岩石掘进机(TBM)施工概预算定额

全断面岩石掘进机(TBM)施工概预算定额

全断面岩石掘进机(TBM)施工概预算定额一、全断面岩石掘进机(TBM)施工简介TBM掘进机是由几十个独立的子系统有机的连接成一个完整的大系统。

是集机械、电子、液压、传感、信息技术于一体,综合了钢结构、机械传动、起重、运输、液压、润滑、气动、水流、通风防尘、减震降温、控制噪音、电气拖动、程控、监控、遥控、超探支护、机械手、激光导向等多学科的技术。

技术复杂、结构庞大,集开挖、支护、出渣、通风、排水于一身,是工厂化的隧道生产线。

TBM选型主要从工程地质与水文地质条件、隧洞设计、工程特征等三方面考虑。

目前,TBM主要分为以下三种类型,并分别适应于不同的地质。

1 敞开式TBM:常用于硬岩,在敞开式TBM上,配置了钢拱架安装器和喷锚等辅助设备,以适应地质的变化。

2 双护盾TBM:适用于各种地质,既能适应软岩,也能适应硬岩或软硬岩交互地层。

3 单护盾TBM:常用于劣质地层。

一般情况下,在良好地质中则使用敞开式TBM;双护盾TBM常用于复杂地层的长隧道开挖,对各种不良地质和岩石强度变化有较好适应性。

当在严重破碎或软弱地层中掘进时,双护盾TBM便作为单护盾TBM使用;单护盾TBM由于掘进速度慢,目前很少使用。

下面从几个方面进行全断面掘进机施工介绍。

(一)全断面双护盾掘进机1、双护盾TBM的构造双护盾TBM由主机和后配套设备两部分组成,全长一般150~250m,主机十几米长。

(1)主机主机由三部分组成:前盾:包括主轴承支撑的刀头及刀头驱动系统(电机、离合变速器、主齿轮)。

伸缩盾:位于前护盾和后护盾之间的钢结构就是所谓的伸缩盾,分别通过液压连件与前后护盾连接。

后盾:是一个带有抓紧装置的护盾,前盾和后盾分别通过液压连件连接。

(2)后配套设备后配套设备由一系列轨道工作台组成的台车,包括以下主要装置:掘进机及辅助设备的液压和电动装置;变压器及电缆;输送石渣的皮带机;机械传动装置;起吊设备,装卸轨道;管片安装系统;消尘器装置;供风系统;排气设备;高压电缆盘;压缩空气和压水带盘;豆砾石灌注系统;水泥灌浆系统。

全断面岩石掘进机TBM

全断面岩石掘进机TBM
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。
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。

TBM讲义

TBM讲义

由掘进机施工实例,充分体现了掘进机施工具有的快速、 优质、安全、经济、环保等突出优点。我国水利、电力、铁 道、煤炭、矿山、交通、地铁及城市地下工程等需要建设大 量隧道,城市的地铁工程陆续开工,一些掘进机及盾构机投 入施工,辽宁大伙房、新疆天山、兰渝线、引汉济渭、重庆 地铁、青岛地铁、甘肃引洮等输水工程陆续上马,南水北调 西线工程已作具体规划设计,我国长隧道采用掘进机施工将 是发展的必然趋势。轰轰烈烈的掘进机掘进长隧道的大好形 势即将到来。对此需要做好各项准备工作,如隧洞工程规划 设计、掘进机引进计划、掘进机及后配套国产化实施计划、 掘进机消耗件的研制计划、掘进机施工队伍的培训等,其中 掌握掘进机及其施工技术将是首先要做好的准备工作。
德国维尔特集团公司(WIRTH GROUP)
德国维尔特公司成立于1895年,1916年公司开始生产钻进设备和泵 类产品,1965年公司开始生产全断面掘进机(TBM和盾构),可生产直 径为2m至15m的各型全断面设备。1989年维尔特公司成为英国豪顿 (HOWDEN GROUP)集团成员,1999年维尔特独立存在,2001年公司 兼并了Soltau小直径掘进机厂商和Paurat巷道掘进机(Roadheader)分 厂,并与法国法马通(FRAMATOME)下属子公司NFM(Neyrpic Framatome Mecanigue)公司联合成立集团公司。其中德国维尔特公司 以生产硬岩掘进机为主,法国法马通公司以生产软土盾构为主。维尔特 集团公司员工超过1000人,其中700多人在德国,200多人在法国和其他 国家的办事处。我国秦岭铁路隧道购买的两台开敞式TBM就是维尔特公 司制造的。广深港狮子洋隧道和北京地下直径线隧道共6台盾构通过公开 招标,也是维尔特公司中标。
美国罗宾斯公司
总部位于俄亥俄州梭隆(Solon)的罗宾斯公司是全球隧道掘进行业的 领导者。罗宾斯公司自1952年成功地建造了世界上第一台岩石掘进机,后 罗宾斯公司被阿特拉斯-科普柯集团(ATLAS COPCO)兼并,1998年开始 停止生产掘进机;1999年美国博太克(BORETEC)公司收购了罗宾斯品牌, 博太克改名罗宾斯公司,继续生产掘进机。由罗宾斯公司建造的掘进机在全 球完成了700多项工程,累计长度超过4000km,直径从1.64m 至11.87m。 罗宾斯公司还生产和提供隧道掘进的配套设备和服务,包括隧道出碴系统、 掘进机后配套系统、滚刀、消耗件和技术服务人员以及全面的隧道掘进技术 支持。自20世纪80年代以来,已经为中国的建设项目提供了超过10台的隧 道掘进机以及各类技术服务,包括为辽宁大伙房水库引水工程提供两台直径 为8m的硬岩掘进机、全部后配套系统、长期的现场技术支持和服务。

煤矿巷道工程全断面岩石掘进机(tbm)施工计价标准

煤矿巷道工程全断面岩石掘进机(tbm)施工计价标准

煤矿巷道工程全断面岩石掘进机(TBM)施工计价标准一、前言煤矿是我国的重要能源基地,而巷道工程作为煤矿的主要交通通道,其施工质量和效率对煤矿生产具有重要影响。

在巷道工程的施工过程中,全断面岩石掘进机(TBM)是一种高效、环保、安全的施工设备,被广泛应用于煤矿巷道的掘进施工中。

制定科学合理的TBM施工计价标准对于推动煤矿巷道工程建设具有重要意义。

二、TBM施工计价标准的制定背景1. TBM施工计价标准的重要性TBM施工计价标准是指根据巷道工程中TBM施工的实际情况和成本构成,制定出一套科学合理的计价标准,以指导相关单位合理制定工程造价和费用结算,保障工程施工及收支公平合理。

2. 目前TBM施工计价标准存在的问题当前,我国煤矿巷道工程TBM施工计价标准尚未完善,存在着标准制定不科学、不合理、不适应实际需求等问题,导致TBM施工的工程造价难以准确测算,给工程管理和财务结算带来困难。

三、TBM施工计价标准的制定原则1. 合理性原则TBM施工计价标准应基于实际情况,兼顾施工效率、质量和成本构成,尊重市场规律,确保施工企业有合理的利润空间。

2. 透明公正原则TBM施工计价标准的制定应公开透明,符合法律法规,确保各方利益得到公平保障,避免出现不正当竞争和恶意压低施工价格的现象。

3. 稳定性原则TBM施工计价标准应具有一定的稳定性和长期适用性,能够适应工程建设的不同阶段和不同规模,保障工程的持续、稳定发展。

四、TBM施工计价标准的制定方法1. 了解TBM施工的特点制定TBM施工计价标准的第一步是充分了解TBM施工的特点,包括掘进速度、推进距离、岩石质量、设备功率等因素,以便为计价标准的制定提供基础数据。

2. 研究TBM施工的成本构成需要深入研究TBM施工的成本构成,包括设备投资成本、能耗成本、人工成本、材料成本、维护成本等,以便为计价标准的制定提供依据。

3. 参考国际经验和行业规范可以参考国际经验和行业规范,了解国外类似工程的计价标准制定方法和经验,结合国内实际情况,吸取借鉴,形成科学合理的TBM施工计价标准。

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

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。

隧道全断面岩石掘进机(TBM)法施工安全技术与风险控制

隧道全断面岩石掘进机(TBM)法施工安全技术与风险控制

隧道全断面岩石掘进机(TBM)法施工安全技术与风险控制一、风险分析(1)在吊装作业前,钢丝绳死弯、吊钩连接松动以及限位器发生失灵状况且未及时检测维修,可能造成吊装作业中钢丝绳断裂、吊钩脱落等后果,从而造成起重伤害。

(2)机械设备运行和维护中,作业人员若防护不当,可能导致作业人员被运行中的机械绞、碰、切、割、戳,从而造成机械伤害;或在维护中被工具击伤造成机械伤害。

(3)通过软弱围岩、岩爆、小岩溶、膨胀岩、高瓦斯等特殊地段时,若施工指挥人员指挥不当、施工方案不完善或者工作人员操作不当,遇软弱围岩、膨胀岩等,可能发生围岩坍塌、透水、冒顶片帮等事故;遇高瓦斯等特殊地段,可能发生中毒和窒息、瓦斯爆炸等事故。

(4)施工过程中,机械的刀具、刀盘、主轴承等重要部件失效失灵,可能因刀具、刀盘碎裂而飞出伤人,主轴承断裂而造成机械伤害。

(5)施工运输指挥不当,信号和制动失灵,货车汽车超速、超载及机械故障等,可能会导致货车侧翻、机械损伤甚至导致车祸发生,造成车辆伤害。

(6)未配备消防器材或消防器材失效,可能导致在意外火情发生时无法及时处理,从而酿成火灾、人体被灼烫等事故。

(7)TBM作业人员未经过专业培训、考核合格并取得相应操作证后就上岗,因不具备专业技术可能导致掘进机在工作过程中出现操作失误,引起不必要的机械伤害。

(8)遇到软弱围岩地段时,未专门制定施工方案或施工方案未经专家审核合格就开始施工掘进,可能因施工方案的不足而导致施工过程中出现围岩压力不足而使隧道坍塌。

(9)TBM掘进时,针对不同地段的不同地质条件选择的掘进参数或掘进模式不合理,可能导致在掘进过程中机械运转不良,从而出现故障,或者掘进后隧道质量不能满足设计预期。

(10)TBM及后配套设备的保养和检修工作在机器停止操作前就进行的,可能导致检修工作人员在检修作业中被机械绞、碾、碰、割、戳、切伤或致死,造成机械伤害。

(11)隧道在贯通过程中,洞内外若联络不畅,可能导致在隧道贯通前后因无法互相获知准确位置消息与指挥信息而在贯通瞬间造成机械碰撞、围岩崩塌等事故,可能对工作人员造成机械伤害。

硬岩掘进机(TBM)

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 BohrgeraetefabrikGmbH),四家公司是20世纪70~80年代的世界四大硬岩掘进机制造商。

现阶段生产TBM的较著名厂商有美国的罗宾斯公司(Robbins)、德国的维尔特(Wirth)和海瑞克公司(Herrenkneeht)等。

全断面隧道掘进机报告(郑州

全断面隧道掘进机报告(郑州
双护盾式TBM既可以用于硬岩掘进,也可以用于软岩掘 进。双护盾式TBM主要由切削刀盘、前护盾与刀盘支撑、后 护盾与支撑和推进装置、后配套系统等部分组成。
1.2 开敞式TBM主要结构组成与工作原理
盘形滚刀 皮带输送机 刀盘布置
1.2 开敞式TBM主要结构组成与工作原理
盘形滚刀 皮带输送机 刀盘布置
CMC公司及中国水利水电四 局组成的万龙联营体承包。
1993年开始掘进至今,创造 最高月进尺1821.5m的掘进 记录。
3、我国主要TBM工程及技术应用
3.1TBM应用典例 云南那邦水电站TBM工
程,直径4.5m,长约10km。
采用开敞式TBM施工。
(4) 云南那邦
水电站 TBM工程
具有TBM施工作业面狭小 、特殊夹泥地质,环保要 求高、雨水多、通风难度 大等特点。
世界上可借鉴的大直径、长距离TBM施工 隧道的典例不多,同时存在技术保密和封 锁。我国工程市场份额巨大。
研究建立我国自主的TBM施工技术体系并 实现国产化意义重大。
2、TBM在长大隧道的地位与作用
21世纪是人类开发地下空间的世纪, 加速发展我国全断面隧道掘进机的研 发及产业化势在必行。
国务院国发[2006]8号文件《国务院关于 加快振兴装备制造业的若干意见》将“满足铁路、 水利工程,城市轨道建设项目的需要,加快全断 面岩石掘进机等大型施工机械的研制,掌握关键 设备制造技术”列入16项重大技术装备之一。
护盾式TBM主要进行以软弱围岩为主的长 大隧道施工,根据地质条件可分别选取单护 盾和双护盾TBM。
全断面(隧道)岩石掘进机 Hard Rock Tunnel Boring Machine-----TBM
开敞式掘进机
全断面岩石掘进机图
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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。

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《地下工程讲稿》
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铁路隧道使用情况
秦岭I线隧道。全长 18.456km,采用TBM 法和 钻爆法施工,由铁道 部 1996年引进2台威尔特 (WIRTH)8.8m开敞式TBM,秦 岭北口TBM掘进长度为5.244 km,秦岭南口TBM掘进长 度5.621km,TBM施工中, 1998年平均月进尺为252.36 m,1999年平均月进尺为 290.64m,最高月进尺为 528.48m。

铁路隧道使用情况

桃花铺1号隧道 西安南京铁路桃花1号 隧道全7.234km,TBM掘 进长度为6.2km,由中 铁十八局采用8.8m 开 敞式TBM 施工(该TBM 曾施工秦岭I 线隧道 出口段)最高月进尺为 551.82m。
铁路隧道使用情况

磨沟岭隧道 磨沟岭隧道全长6114m, 软岩占隧道总长的70.5%, 于2002年11月完工。该隧道 由中铁隧道集团采用8.8m开 敞式TBM施工(该TBM曾施工 秦岭I线隧道进段)TBM掘 进长度为4.653km,最高 月进尺为573.9m
TBM施工图片
大件运输
现场组装
TBM施工图片ຫໍສະໝຸດ 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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基本构造
敞开式TBM是山岭隧道施工的成套 设备,从结构上一般分为主机、连接桥、 后配套及附属设备 ,各部分分别由相应 的液压系统、电气系统、PLC (Programmable logic Controller 可编程 控制器 )等控制完成相应的动作。
主机
由刀盘、刀盘护盾、内 外机架、后支承、通风管道、 推进油缸、钢拱架安装器、 锚杆或超前钻机、激光对准 装置,1#皮带桥、驱动电机、 离合器、变速箱、传动轴等 部件组成,完成掘进机的掘 进、换步、锚杆支护、钢拱 架支护及出碴等作业,是该 成套设备的核心。
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扩孔式TBM
当隧道断面过大时,会带来电能不足、运输困难、造价 过高等问题。在隧道断面较大、采用其它全断面掘进机一次 掘进技术经济效果不佳时就可采用扩孔式全断面掘进机。 扩孔式全断面掘进机是先采用小直径TBM先行在隧道中 心用导洞导通,再用扩孔机进行一次或两次扩孔。为保证掘 进机支撑有足够的撑紧力,导洞的最小直径为3.3m,扩孔 的孔径一般不超过导洞孔径的2.5倍。对于直径6m以上的隧 道,除在松软破碎的围岩中作业的护盾式掘进机外,设备制 造商比较主张先打φ4m左右的导洞,再用扩孔机扩孔。国 外在1970年施工的一条隧道,先用直径3.5m的掘进机开挖, 然后用扩挖机扩大到10.46m;另一隧道用的扩孔机直径为 4.5m,扩孔直径10.8m。
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隧道施工方案的选择



隧道的设计有单、双洞之分和断面大小之别。 根据掘进工作面的设置和推进方向,掘进方 式有单头单向掘进、双向对头掘进、多向多 头掘进等方案,对于矿山巷道,一般都是单 巷单头掘进。 根据断面的大小,掘进方式有全断面掘进机 一次掘进、分次扩孔掘进、机掘与钻爆混合 掘进等方案。
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Robbins




日本的三菱公司
中国最长的铁路隧道
中国最长的铁路隧道:乌鞘 岭特长隧道,全长20.05公 里,是兰新铁路兰武段(兰 州西至武威南)新增二线铁 路上的一座长隧道,06年8 月23日上午实现双线开通。 兰新铁路兰武段是中国铁路 网“八纵八横”中重要“一 横”——欧亚大陆桥通道的 组成部分,也是内地连接新 疆和甘肃河西地区的主要通 道。

掘进技术的发展
第三代 凿岩台车 第一代 钢钎大锤
第二代 手持风钻
第四代 TBM
TBM的起源

1856年,美国人查理士·威尔逊获得掘进机发 明专利。
1881年,波蒙特开发了压缩空气式TBM,并 成功应用于英吉利海峡隧道直径为2.1米的勘探 导坑。

TBM主要制造商

美国罗宾斯 德国海瑞克公司 德国威尔特公司 加拿大拉法特
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。
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TBM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。
附属设备
有10kV电缆、¢2200软风管、¢150进水管和水阀、出 碴运输设备、通风设备、翻车机,主要完成出碴、材料运输、 通风及翻车作业。
护盾式TBM
护盾式TBM按其护壳的数量分有单护盾、双护盾和三 护盾三种,我国以双护盾掘进机为多。双护盾为伸缩式, 以适应不同的地层,尤其适用于软岩且破碎、自稳性差或 地质条件复杂的隧道。 双护盾式掘进机没有主梁和后支撑,除了机头内的主 推进油缸外,还有辅助油缸。辅助推进油缸只在水平支撑 油缸不能撑紧洞壁进行掘进作业时使用,辅助油缸推进时 作用在管片上。护盾式掘进机只有水平支撑没有X型支撑。
掘进机主机的选择

隧道的长度和弯曲度
在3km以上长度的隧道中使用才具有较好的技术经济效果;隧 道长度大于6km时应尽量使用,长度大于10km且工程地质、水文 地质条件较适宜时应优先考虑采用。 全断面掘进机对隧道的曲线半径有一定要求,曲线半径一般要 求在200m以上,隧道的拐弯半径必须大于或等于所选机型所要求 的拐弯半径。
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敞开式TBM 敞开式TBM是一种用于中硬岩及硬岩隧道掘进的 机械。由于围岩比较好,掘进机的顶护盾后,洞壁岩 石可以裸露在外,故称敞开式。
敞开式TBM主要由三大部分组成:切削盘,切削盘支承与 主梁,支撑与推进。 切削盘支承和主梁是掘进机的总骨架,二者联为一体,为 所有其它部件提供安装位置;切削盘支承分顶部支承、侧支承、 垂直前支承,每侧的支承用液压缸定位;主梁为箱形结构,内 置出渣胶带机,两侧有液压、润滑、水气管路等。 支撑分主支撑和后支撑,主支撑分单T型支撑和双X型支撑。
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。
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中国目前第二长的铁路隧道
西(安)(安)康铁路秦岭隧道: 位于西(安)(安)康 铁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。
全断面岩石掘进机
全断面岩石掘进机: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。
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TBM的定义

TBM的技术名称在我国过去很不统一,各行业均冠以 习惯称呼, 铁道和交通部门称之为隧道掘进机,矿山部 门称之为巷道掘进机,水电部门又称为隧洞掘进机。 83年国家标准(GB4052-83)统一称为全断面岩石掘 进机(Full Face Rock Tunneling Boring Machine-TBM)简称掘进机或TBM. TBM定义:一种靠旋转并推进刀盘,通过盘形滚刀破碎 岩石而使隧洞全断面一次成形的机器。
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敞开式TBM
Robbinsφ8.0m型敞开式全断面掘进机
1-顶部支承;2-顶部侧支承;3-主机架;4-推进油缸;5-主支撑架;6-TBM主机 架后部;7-通风管;8-皮带输送机; 9-后支承带靴;10-主支撑靴;11-刀盘主驱 动;12-左右侧支承;13-垂直前支承;14-刀盘;15-锚杆钻;16-探测孔凿岩机
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扩孔式TBM
(a)导洞掘进机;
(b)Wirth 扩孔机主机部分
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