地下工程施工：TBM法施工
TBM快速安装施工工法(2)
TBM快速安装施工工法TBM快速安装施工工法一、前言TBM（Tunnel Boring Machine），即隧道掘进机，是现代隧道施工中常用的一种设备，能够实现隧道的快速、安全、高效施工。
TBM快速安装施工工法以TBM为主要设备，通过对施工工法与实际工程之间的研究和实践，逐步形成了一套完善的施工流程和操作方法，使得隧道施工更加简单、便捷和可靠。
二、工法特点TBM快速安装施工工法具有以下几个特点：1.快速施工：采用TBM作为主要设备，能够实现快速的隧道掘进，大大缩短了工期。
2.高效率：TBM具有高效率、自动化和连续作业的特点，能够在施工过程中实现连续的掘进、支护和砌筑，提高了工作效率。
3.安全可靠：通过控制TBM的操作和监测系统，能够实时监测隧道的变形和地质情况，保证施工安全可靠。
4.环保节能：TBM施工不会产生大量的噪音和废料，对周边环境没有污染，符合环保要求。
5.质量稳定：TBM作业过程中，能够控制土体变形和岩体裂隙扩展，保证隧道的质量稳定。
6.适应性强：TBM可以适应不同地质条件和隧道形状，可以应用于各类岩土隧道和软土隧道的施工。
三、适应范围TBM快速安装施工工法适用于以下几个方面：1.地质条件好的隧道：适用于地质条件较好、土体稳定、隧道长度较长的地区，能够提高施工效率。
2.城市地铁隧道：适用于城市地铁隧道的施工，能够减少噪音和振动对周边建筑的影响。
3.水下隧道：适用于水下隧道的施工，能够利用TBM 的自动化作业特点，实现快速、安全的施工。
4.特殊工程隧道：适用于特殊工程隧道，如地下储气库、地下核堆等，能够满足对施工安全和质量的要求。
四、工艺原理TBM快速安装施工工法通过分析TBM的工作原理和机械结构，以及对施工工程的实际情况进行研究和分析，确定了一系列的技术措施和工艺流程，以保证施工的质量和效率。
1.掘进过程控制：通过对TBM掘进过程中的刀盘转速、推进力和刀盘刀具的选择和调整，控制土体的掘进速度和变形情况。
TBM施工方法
TBM施工方法1 TBM施工准备1.1 TBM设备制造(1)尽早确定设备制造商,常规TBM制造周期为8～10个月。
(2)定期召开设备制造设计联络会,一般召开2次,第1次确定设备的主要参数和主要部件,第2次确定设备的细部设计和功能要求。
(3)设备制造期间,全程派驻专业人员对设备的制造过程实施监督。
(4)依据设备验收大纲,对设备出厂阶段进行验收,签署设备出厂证书。
(5)提前确定好运输线路,超宽超重件提前办理好相关手续,选择有经验的运输单位进行运输。
1.2 TBM工业广场(1)按照“因地制宜,节约用地,施工必需”的原则进行TBM工业广场规划。
(2)充分考虑环境保护、水土保持、安全文明和标准化建设要求。
(3)满足TBM工地组装的需求,合理布置TBM主机组装和吊机的位置。
由于TBM 整机长度一般都大于200m,如果场地允许,按照一次性完成TBM组装来考虑;如果场地不允许,则按照分次组装来考虑。
(4)合理布置场地,需满足TBM最高掘进效率要求,比如材料供应、出渣系统要按TBM最高掘进效率考虑。
(5)合理布置场地,满足TBM施工的各项功能需求,如材料库房、配件库房、油脂油料库房、刀具修理车间、机车修理车间、机加工车间等。
1.3 施工辅助系统1.供电系统TBM一般独头施工距离长,需要采用高压进洞的方式供电。
电压等级一般采用10k V和20k V两种。
一般来说,独头供电长度小于8km的隧洞,推荐采用10k V 电压等级;独头供电长度大于8km的隧洞,推荐采用20k V电压等级。
关于用电负荷,需考虑TBM的总装机功率、洞外TBM工业广场用电设备的总功率。
TBM施工需要考虑备用电源,除TBM设备自带的发电机外,TBM施工通风、照明、排水需备应急电源。
2.供水系统供水系统主要满足TBM施工用水需求,TBM施工用水主要包括:刀盘喷水、冷却用水、施工消耗用水等。
每台TBM设备需水量不尽相同,供水系统设计前应和TBM厂家明确需水量。
TBM修建地下工程
浅谈TBM修建地下工程摘要： tbm施工方法安全、省力、改善了劳动环境，其施工对围岩的扰动小利于支护等优点，加之近年来的信息技术、材料科学和机、电一体化的迅猛发展，tbm施工技术巨大发展。
本文介绍了tbm的基本概念、类型和基本构造、施工方法、结合特殊施工条件下的特殊施工方法以及对施工过程中应注意的问题加以分析。
旨在了解tbm在修建地下隧道中的应用。
关键字：tbm施工技术不良地质概述掘进机（tunnel boring machine）,简称tbm，是一种修建岩质隧道的工厂化的施工技术。
隧道tbm是一种专用的开挖设备。
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，连续不断地进行掘进。
tbm根据破碎岩石的方法，大致分为挤压式和切削时两种类型。
按照tbm作业是否封闭可分为开敞式、单护盾和双护盾tbm。
开敞式tbm适用于围岩稳定性好的场合，护盾式tbm适合于围岩较软弱、需进行混凝土（钢）管片安装的场合。
tbm一般由刀盘、机架、推进缸、套架、支撑缸、胶带机及动力间等部分组成。
掘进时，通过推进缸给刀盘施加压力，滚刀旋转切碎岩体，由装在刀盘上的集料斗转至顶部通过胶带机将岩渣运至机尾，写入其他运输设备运走。
为了避免粉尘危害，tbm头部装有喷水及吸尘设备，在掘进过程中连续喷水吸尘tbm的结构类型及构造2.1全断面隧道tbm的类型全断面隧道tbm，主要有两大类型：开式和闭式。
所谓开式隧道tbm是指切削时不用控制工作面的地压，tbm按出渣系统运渣能力掘进。
开式tbm用于不需要特别考虑地表下沉的情况。
其设计刚度较大，适用于在硬地层中快速掘进。
所谓闭式tbm又称土压平衡式tbm，是通过控制好螺旋运输机卸料门的开启，使切削岩土的刀盘前腔的压力与地压平衡。
目前常用的tbm包括：支撑式tbm、扩孔式tbm、护盾式tbm、双护盾tbm、双护筒tbm、支撑盾壳tbm。
2.2 后配套系统tbm的后配套设备指与tbm主体接续的在洞内配置的后续设备和在整个洞内的布设的设备及洞外设备。
大断面TBM洞内组装工法
大断面TBM洞内组装工法近年来，由于城市化进程的不断加速，地下空间利用越来越广泛，地下隧道的建设也越来越普遍，而大断面TBM （Tunnel Boring Machine）洞内组装工法就是一种常见的地下隧道施工工法。
本文将从大断面TBM的定义、洞内组装工法的特点和工作流程三个方面进行详细介绍。
一、大断面TBM的定义TBM指的是隧道掘进机，而大断面TBM是针对较大的隧道断面而开发出来的一种隧道掘进机。
大断面TBM一般是通过外力推动机器沿着隧道断面掘进，不仅可以在地下空间留下较大的空间和容量，而且也可以保障人员的安全性和隧道的稳定性。
大断面TBM通常由切削头、掘进机、输送机和装卸機等不同组成部分组成。
二、洞内组装工法的特点大断面TBM洞内组装工法是大断面TBM施工的一种方式，其特点主要如下：1. 节约空间洞内组装工法可以减少运输和组装的空间，因此可以节约洞外的空间。
2. 安全性强洞内组装工法可以最大程度地减少工人工作时的悬空和气压变化等危险因素，具有令人放心的安全性。
3. 减少对环境的影响洞内组装工法可以减少对环境的影响，特别是减少了因施工噪音和隧道开挖引起的震动。
4. 减少施工时间和成本洞内组装工法可以减少施工时间和成本，特别在紧迫的工期和高成本的施工环境下，更具优势。
三、洞内组装工法的工作流程大断面TBM洞内组装工法是经过严密计划和设计的，在工作流程方面也非常严谨，关键的流程包括以下几个步骤：1. 准备工作在进行洞内组装工法时，首先需要准备所需的材料和设备，并为它们安排好合适的位置和安全的访问路线，以确保施工过程中的顺畅和安全。
2. 预制主体部分主体部分是大断面TBM的重要组成部分，需要进行预制，将其组装完成后进行质检，以确保其符合标准和规范。
3. 洞内组装当主体部分准备就绪后，可以进行洞内组装，也就是将各个部分逐步拼装起来，同时，需要进行检查，以确保每个组成部分安装正确且没有损坏。
4. 检验和测试在完成洞内组装工作后，还需要进行检验和测试，以确保大断面TBM正常运转，各个部位的性能正常，不会影响隧道的安全和稳定。
TBM施工方法解析2024
引言概述：TBM（盾构机）施工是一种高效、安全、经济的地下工程施工方法，被广泛应用于城市地下交通设施建设。
本文将深入解析TBM施工方法，探讨其在不同条件下的适用性和优势。
正文内容：一、TBM施工方法的基本原理1.地质勘探和预测：通过地质勘探和勘查，了解地下工程施工中可能遇到的地质条件，为TBM施工的顺利进行提供依据。
2.盾构机的结构和工作原理：介绍盾构机的主要部件和工作原理，包括刀盘、螺旋输送机、土压平衡等，为后续的施工过程提供背景知识。
二、TBM施工方法的适用条件1.地下水位和地下水压力：解析地下水位和地下水压力对盾构机施工的影响，讲述在各种条件下盾构机的应对策略。
2.岩土工程特性：探讨土壤和岩石的不同特性对盾构机施工的影响，分析TBM在不同地质条件下的适用性和限制。
三、TBM施工过程的关键步骤1.准备工作：介绍盾构机施工前的准备工作，包括场地平整、现场设备准备等内容。
2.推进施工：详细阐述盾构机的推进施工过程，包括开挖、土壤处理、蓄水和沉管等步骤，解析每个步骤的作用和操作要点。
3.补偿措施：探讨在TBM施工过程中可能遇到的问题和风险，如地下水突泉、地层变动等，提供相应的补偿措施。
4.管片安装：介绍盾构机施工中管片的安装过程，包括制备和安装步骤，突出安全和质量控制。
四、TBM施工方法的优势和不足1.优势：分析TBM施工方法相比传统施工方法的优势，包括施工速度快、安全性高、对周围环境影响小等。
2.不足：指出TBM施工方法的不足之处，如高成本、维护困难等，为其在实际应用中的考量提供参考。
五、TBM施工方法的发展趋势1.技术改进：介绍TBM施工技术的最新改进，如智能化控制、自动化监测等，展望未来盾构技术的发展方向。
2.项目案例：国内外典型的TBM施工项目案例，包括地铁隧道、水利隧道等，展示TBM施工方法在实际工程中的应用效果与成就。
总结：通过对TBM施工方法的深度解析，我们可以得出结论，TBM施工方法是一种具有较高效率、安全可靠性的地下工程施工方法。
TBM平行导洞转主洞横通道开挖及交叉洞室施工工法(2)
TBM平行导洞转主洞横通道开挖及交叉洞室施工工法TBM平行导洞转主洞横通道开挖及交叉洞室施工工法一、前言随着城市地下空间的不断发展利用和需求增加，隧道施工中的平行导洞转主洞横通道开挖及交叉洞室施工工法逐渐成为一种常用的施工方法。
该工法将平行导洞转至主洞的横通道开挖提前进行，既可以提高施工效率，又能保证施工质量。
二、工法特点该工法的特点在于：1. 施工过程中采用现代化的TBM（隧道掘进机）作为主要施工设备，能够提高施工效率。
2. 采用平行导洞转主洞横通道开挖的方式，能够缩短施工周期。
3. 以横通道作为连接平行导洞与主洞的桥梁，保证了施工安全。
4. 使用该工法能够减少施工对周边环境的影响。
三、适应范围该工法适用于具备以下条件的工程：1. 地质条件稳定、坚硬的地层。
2. 需要开挖平行导洞与主洞交接位置的工程，例如地铁、矿山隧道等。
四、工艺原理该工法的工艺原理主要包括以下几个方面：1. 施工工法与实际工程之间的联系：通过横通道将平行导洞转到主洞，实现两个洞室的衔接。
2. 采取的技术措施：采用高性能的TBM进行横通道的开挖，通过传统的建设工艺与机械设备的结合，保证了施工效率和施工质量。
五、施工工艺施工工法的各个施工阶段包括：1. 施工前准备阶段：包括洞室的平行导洞与主洞开挖定位、洞室支护结构设计等。
2. 导洞阶段：采用TBM对平行导洞进行开挖，同时进行洞室的支护与加固。
3. 横通道开挖阶段：对平行导洞与主洞交接位置进行开挖，通过横通道实现两个洞室的衔接。
4. 主洞开挖阶段：在完成横通道开挖后，继续使用TBM对主洞进行开挖。
5. 交叉洞室施工阶段：根据具体工程需要，进行交叉洞室的开挖与支护。
六、劳动组织在施工过程中，需要组织一支合适的劳动力队伍，包括工程师、技术员、操作工和熟练工等，保证施工进度和质量。
七、机具设备该工法所需的机具设备主要包括：1. TBM：作为主要的施工设备，用于洞室的开挖。
2. 推力器：用于推动TBM的前进。
TBM监控量测施工方案
TBM监控量测施工方案简介在地下工程中，隧道掘进机（TBM）是一种很常见的设备。
为了确保隧道施工的稳定性和安全性，需要进行TBM的监控量测。
本文档将介绍TBM监控量测的施工方案，包括监控内容、监测仪器以及监测过程。
监控内容TBM监控量测的内容主要包括以下几个方面：1.位移监测：对TBM以及周围地质的位移进行监测，包括水平位移、垂直位移等。
位移监测可以帮助评估隧道的稳定性，并及时采取措施防止地质灾害。
2.应力监测：对TBM施工过程中所受到的应力进行监测。
应力监测可以帮助评估隧道的强度和稳定性，及时排除可能产生的安全隐患。
3.挠度监测：对隧道结构的挠度进行监测，以评估结构的变形情况。
挠度监测可以帮助我们了解结构的变形状况，及时发现并处理可能存在的问题。
4.温度监测：对TBM施工过程中的温度变化进行监测。
温度监测可以帮助我们评估隧道的热载荷和温度变化对结构的影响。
监测仪器为了实现对TBM的监控量测，需要使用以下监测仪器：1.全站仪：用于进行位移监测和挠度监测。
全站仪可以精确地测量TBM以及周围地质的位移和挠度，为后续工程提供准确的数据支持。
2.应力计：用于进行应力监测。
应力计可以测量TBM所受到的应力大小，为工程的安全性评估提供可靠的依据。
3.温度计：用于进行温度监测。
温度计可以测量TBM施工过程中温度的变化情况，为工程的热载荷评估提供数据支持。
4.数据采集器：用于采集并处理监测仪器所获取的数据。
数据采集器可以将监测数据进行实时分析和存储，为工程师提供及时的监测结果。
监测过程TBM监控量测的过程分为以下几个步骤：1.布设监测点：在TBM施工的关键位置布设监测点。
监测点的位置选择应考虑到对TBM和周围地质的综合监测需求，以便获取全面的监测数据。
2.安装监测仪器：在监测点上安装监测仪器，包括全站仪、应力计和温度计等。
监测仪器的安装要求精确，以确保测量数据的准确性和可靠性。
3.数据采集：通过数据采集器对监测仪器进行数据采集。
TBM法隧洞混凝土衬砌管片预制施工工法(2)
TBM法隧洞混凝土衬砌管片预制施工工法TBM法隧洞混凝土衬砌管片预制施工工法一、前言TBM法（隧道掘进机法）是一种用于隧洞建设的先进施工技术，其将掘进机与混凝土衬砌管片预制进行结合，可高效、快速地完成隧洞施工。
本文将介绍TBM法隧洞混凝土衬砌管片预制施工工法，包括其特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点TBM法隧洞混凝土衬砌管片预制施工工法具有以下特点：1. 高效快速：TBM法结合了掘进机掘进与混凝土衬砌管片预制，能够大大提高施工效率，加快工期。
2.施工质量高：采用管片预制工艺，保证了衬砌的质量均匀、强度高，能够满足隧洞设计要求。
3. 环境友好：TBM法对周边环境的破坏小，噪音、尘土污染少，能够保护生态环境。
三、适应范围TBM法隧洞混凝土衬砌管片预制施工工法适用于各种隧洞工程，特别适用于地质条件较好、隧道规模较大、工期紧迫的情况。
四、工艺原理TBM法隧洞混凝土衬砌管片预制施工工法的原理是通过掘进机进行隧洞的掘进，同时将混凝土管片预制好并通过传送系统送入隧道中进行衬砌。
这种工法的优势在于控制了隧洞掘进面的稳定，减小了地下水和土层的移动对隧洞周围环境的影响，同时节省了施工时间和人力物力资源。
五、施工工艺TBM法隧洞混凝土衬砌管片预制施工工法包括以下施工阶段的工艺：1. 隧洞掘进：使用掘进机进行隧洞的掘进，同时进行地质勘察和隧道支护。
2. 管片预制：在预制场地进行混凝土管片的预制，包括钢筋的加工、混凝土的搅拌和浇筑。
3. 管片运输：使用传送系统将预制好的管片送入隧道中。
4. 管片拼装：在隧道内将管片进行拼装，形成衬砌结构。
5. 后续工序：对管片进行灌浆、固化等后续工序。
六、劳动组织TBM法隧洞混凝土衬砌管片预制施工工法需要组织的劳动力包括掘进机操作工、预制管片工、传送系统操作工、拼装工等。
七、机具设备TBM法隧洞混凝土衬砌管片预制施工工法所需的机具设备包括掘进机、管片预制设备（包括钢筋加工机、混凝土搅拌机等）、传送系统、拼装机械等。
TBM 法施工工艺作业指导书
- 297 -TBM 法施工工艺作业指导书概 述一、敞开式TBM开敞式 TB M ，也称支撑式TB M 或撑靴式T BM 。
开敞式TB M 主要适用于岩石整体较完整，有较 好自稳性的中硬岩地层。
在开敞式TB M 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；当采取有效支护手段后，开敞式TB M 也可应用于软岩隧道。
开敞式TB M 只需要有顶护盾 就可以进行安全施工，如遇有局部不稳定的围岩，由TB M 所附带的辅助设备通过打锚杆、加钢丝 网、喷混凝土、架圈梁等方法加固，以保持洞壁稳定；当遇到局部地段特软围岩及破碎带，则TBM 可由所附带的超前钻及灌浆设备，预先固结前方上部周边一圈岩石，待围岩强度达到能自稳后， 然后再进行安全掘进。
采用开敞式TB M 施工，掘进过程可直接观测到洞壁岩性变化，便于地质图 描绘。
采用开敞式TB M 施工时，永久性的衬砌待全线贯通后集中进行。
开敞式T BM 支撑机构撑紧 洞壁以承受向前推进的反作用力及反扭矩；刀盘旋转，推进液压缸推压刀盘，盘形滚刀切入岩石， 在岩石面上作同心圆轨迹滚动破岩，岩碴靠自重掉入洞底，由铲斗铲起岩碴靠岩碴自重经溜槽落 入皮带机出碴，连续掘进成洞。
开敞式TB M 主要用在岩石整体性较好、有一定自稳性的围岩的隧 洞，特别是在硬岩、中硬岩掘进中， 强大的支撑系统为 刀盘提供了足够的 推力。
使用开敞式 TB M 施工，可以直接 观测到被开挖的岩 面，从而能方便地对 已开挖的隧道进行地质描述。
由于开挖和支护分开进行，使 图 4.0.1-1 敞开式 T BM 西安安康铁路秦岭隧道全断面掘进机（海瑞克）开敞式TB M 刀盘附近有足够的空间用来安装一些临时、初期支护的设备如圈梁安装器、锚杆钻机、 超前钻机、喷射混凝土设备等。
如遇有局部不稳定的围岩，可以在T BM 刀盘后进行临时支护，如打锚杆、喷混凝土、加钢筋 网、圈梁，以保持洞壁稳定； 或钻超前孔并进行灌浆以固 结前方围岩然后再掘进。
长距离大坡度隧洞开敞式掘进机(TBM)全断面施工工法
长距离大坡度隧洞开敞式掘进机（TBM）全断面施工工法长距离大坡度隧洞开敞式掘进机（TBM）全断面施工工法一、前言隧洞工程在现代交通、水利、能源等基础设施建设中占据重要地位。
长距离大坡度隧洞的施工面临着诸多挑战，如地质复杂、工期紧张等。
为了满足这些挑战，长距离大坡度隧洞开敞式掘进机（TBM）全断面施工工法应运而生。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施以及经济技术分析。
二、工法特点长距离大坡度隧洞开敞式掘进机（TBM）全断面施工工法具有以下特点：1、高效快速：TBM采用现代化设备和自动化技术，能够实现连续掘进、支护和后续施工工序，施工效率高，工期可缩短。
2、安全可靠：TBM作业面封闭，能够有效控制尘埃、噪音和恶劣环境对施工人员的影响，提供安全保障。
3、质量可控：TBM采用先进的定位和导向系统，能够准确控制隧道的偏差和纵横断面的尺寸，保证施工质量。
4、环保节能：TBM施工过程中产生的废弃物、尘埃等污染物能够得到有效管理，节约能源。
5、适应性强：TBM可以适应各种地质条件和施工要求，可用于挖掘各种断面形状的长距离大坡度隧洞。
三、适应范围长距离大坡度隧洞开敞式掘进机（TBM）全断面施工工法适用于以下场景：1、交通隧道：如公路、铁路、地铁等。
2、水利隧洞：如水库溢洪道、输水隧洞等。
3、电力隧道：如输电隧道、升压站隧洞等。
4、资源开发隧道：如矿山开采、石油、天然气等。
5、城市地下综合管廊。
四、工艺原理长距离大坡度隧洞开敞式掘进机（TBM）全断面施工工法的工艺原理主要包括施工工法与实际工程之间的联系和采取的技术措施：1、地质调查和分析：通过地质调查了解隧洞工程的地质条件，包括地层分布、岩石性质、巷道构造等，为施工工艺的确定提供基础。
2、设备选型：根据隧洞工程的长度、倾角、断面形状等特点，选择合适的TBM型号和配套设备。
3、开始施工：首先进行掘进端的开挖和初期支护，然后启动TBM掘进，控制进尺和隧道纵横断面的尺寸。
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TBM施工技术
掘进机（TBM）的基本构成和性能
2、影响TBM效率的地质因素 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大。
TBM施工技术
掘进机（TBM）的基本构成和性能
三、 机械条件 TBM不仅受到地质条件的约束，还受到开挖直 径、开挖机构的约束。 一般说在硬岩中，大直径的开挖是很困难的。 日本的实绩是最大直径5m前后。理由是：目前 的TBM大都是单轴回转式的，开挖直径越大， 刀头的内周和外周的周速差越大，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。 此外，挖掘机械是采用压碎方式还是切削方 式，对实际应用的适用范围也有差别。
sh
e
c
1
TBM施工技术
掘进机（TBM）的基本构成和性能
一、概述 根据隧道周围岩石的抗压强度，裂缝 状态，涌水状态等地层岩性条件的实际 状况以及机械构造、直径等的机械条件 以及隧道的断面、长度、位置状况、选 址条件等进行判断。
TBM施工技术
掘进机（TBM）的基本构成和性能
TBM工法的研究流程
TBM施工技术
掘进机(TBM)施工技术
TBM施工技术
岩石隧道掘进机（TBM）法概述
一、基本概念
岩石隧道掘进机（Tunnel Boring Machine）简称TBM。
是利用岩石隧道掘进机在岩石地层中暗挖隧 道的一种施工方法。通常是利用回转刀盘又借助 推进装置的作用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：是由切削破碎装置、行走推进装置、 出碴运输装置、驱动装置、机器方位调整机构、 机架和机尾，以及液压、电气、润滑、除尘系统 等组成。
TBM施工技术
掘进机（TBM）的基本构成和性能
TBM的掘进速度可按下式计算：
L 工作效率 纯掘进时间 刀头更换时间 辅助作业时间 ＝ T sh t sh 1 . 67 n. p e
sh
2
tc
. pe
D
1 . 75
t1
T 式中： ：TBM移动的作业时间（h）； t ：TBM移动中的损失时间（h）； n ：刀盘转数（rpm）； p ：刀盘转动一次的切入深度（cm/rev）； t ：更换一个刀具的时间（h）； ：刀具的转送距离（km）； D ：开挖直径（m）； t ：每米的辅助作业时间（h）。
掘进机（TBM）的基本构成和性能
二、 工程地质条件 在TBM工法中，TBM和掌子面是分离的，故有软 弱层和破碎带时，采用辅助工法很困难。所以，不良 地质的调查，不仅对TBM的选择和施工速度有很大的 影响，对能否采用TBM法也是决定性的因素。 1、影响选用TBM工法的地质因素 （1）隧道地压 很大的地压作用掌子面难于自稳，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的优点会丧进机（TBM）法概述
二、岩石隧道掘进机的分类 按岩石的破碎方式分类：分为挤压破碎与切削破碎两 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：分为全断面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，全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）
TBM施工技术
掘进机（TBM）的基本构成和性能
3）盾构型TBM 开放型盾构型TBM的刀盘都是穹型的（呈 拱形）。分前后筒体间可伸缩的2筒式结 构和前中筒间及中后筒间用可活动铰结 合的筒式结构两种。 4）斜井用TBM 斜井使用的TBM基本上与在水平坑道中使 用的TBM一样。
TBM施工技术
掘进机（TBM）的基本构成和性能
TBM施工技术
掘进机（TBM）的基本构成和性能
（1）盾构形TBM支承靴 在盾构型TBM中，设 有提供推进反力的主 支承靴(尾部)和掌子面 支承靴(前部)。主支承 靴一般是水平的在左 右设置一对，但对大 口径的TBM，有时在 周边上要设置4～5个 支撑靴。
盾构型支撑靴构造
TBM施工技术
掘进机（TBM）的基本构成和性能
TBM施工技术
掘进机（TBM）的基本构成和性能
四、 开挖长度 TBM进入现场后，一般要经过运输、组装的过 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 的后续设备长100~200m，为正规地进行掘进， 也要先修筑一段长200m左右的隧道。所以， 隧道长度短时，包括机械购置费在内的成本是 很高的，是不经济的。 当隧道长度在1000m以下时，固定费的成本急 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。
TBM施工技术
岩石隧道掘进机（TBM）法概述
三、TBM法的优缺点 1、TBM法的优点 掘进效率高：连续作业，能保证破岩、出碴、支护一 条龙作业。特别在稳定的围岩中长距离施工时，尤其 明显。 开挖施工质量好：超挖量少，内壁光滑，不存在凹凸 现象，减少支护工程量，降低工程费用。 对岩石的扰动小：改善开挖面的施工条件。周围岩层 稳定性较好，保证了施工人员的健康和安全。 施工安全：TBM可在防护棚内进行刀具的更换，密闭 式操纵室和高性能的集尘机的采用，使安全性和作业 环境有了较大的改善。
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掘进机（TBM）的基本构成和性能
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掘进机（TBM）的基本构成和性能
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，排土困难。
（2）喷射泵
液体进行输送。由喷射泵开路，掌子面可以开放。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。
（2）敞开式TBM支承靴 有单支承靴方式和双支承靴方式两种。 单支承靴：是在主梁上左右设一对支承靴。该 支撑靴对应推进时主梁的方位变化。 双支承靴：是前后各有一对支承靴。前面的支 承靴有4个(X形)、2个（I形）、3个(T形)的布 置形式。 方向修正：不管支撑靴是何种方式，都应在设 置支承靴前进行，但对于单支承靴方式，开挖 过程中也能改变方向。而双支承靴方式，在开 挖进程中不能改变方向，受地质变化的影响小， 直进性能好。
R = P ×n
式中： R： 掘进速度（cm/min）； P： 切入深度（cm/rev）； n： 滚刀回转数（rpm）。 一次切入深度P与岩石强度（单轴抗压强度），刀头间隔 （S），刀头荷载（W）有关，可按下式计算：
P 1
.
1 S
.W
为提高掘进速度，可采用加大切入深度，或增加刀盘回转 数的措施。
5）导坑和扩挖型TBM 开挖大口径隧道的方法，首先是用导坑TBM开 挖小断面的导坑，以此为前导，用扩挖型TBM 扩挖隧道。组成如下图。
扩挖TBM
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3、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，开动千斤顶前进； （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。
掘进机在各类隧道开挖中的技术可行性、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，有无断层、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算出平均月进 尺指标。 企业自身的实际能力：制造维修能力、经济能力，施工 队伍的技术、管理水平以及传统的施工习惯等。
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刀头开挖方法的差异
滚刀的构造
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（3）刀盘构造 TBM与在软土中掘进 的盾构不同，是以围 岩的自稳为前提的。 有各种各样的构造。 但其最主要的是刀盘 和支撑靴。 1）球面和平面刀盘 如图示
刀头轮廓
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（2）周边支持型和中央主轴型刀盘 周边支持型刀盘：是由圆筒状的筒体和主机架构 成，采用大口径轴承。后背部设有开口很大的 周边支持结构。开挖石碴由设在刀盘前面和外 周面的缝隙处理。施工时，通过把主机架作为 料斗提升，将石碴送到排土装置中。 中央主轴型刀盘：是一个圆板构造体，在其中心 处设主轴，用小口径的轴承来支持。滚刀配置 在圆板上。出碴是利用设在刀盘外周部的刮板 从下部收集，而后用外周部的料斗由上部送到 排土装置中。
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敞开式TBM支撑靴构造
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常用的各类支承靴的构造特点 1）单支承靴敞开式TBM方式 TBM的刀盘是周边支持型的。驱动马达设在刀 盘的后面。为减小伸缩千斤顶时对支承靴产生 的弯矩，可把主梁和支承靴座相连接。 2）双支承靴梁型TBM方式 TBM的刀盘通常是平面型的。多把驱动装置设 在最后端。用主梁内的驱动装置驱动。千斤顶 与支承靴的主梁连接。皮带运输机设置在主梁 上部。
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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 壁面，应该加大其接触面积，以减小接 地压力。通常，接地压力取为3.0～5.0 MPa。如把上述支承靴称为主支承靴，则 还有所谓的以控制震动，控制方向等为 目的的各种辅助支承靴。
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