全断面隧道掘进机报告(郑州
2024年隧道掘进机(TBM)市场分析现状
隧道掘进机（TBM）市场分析现状隧道掘进机（TBM）作为一种高效率、高质量的隧道掘进设备，在现代隧道工程中得到广泛应用。
本文将对隧道掘进机市场的现状进行分析。
1. 行业背景随着城市化进程的加速和交通基础设施建设的不断扩大，对于隧道建设的需求不断增长。
传统的人工掘进方式面临着效率低、质量不稳定等问题，而隧道掘进机的应用则能够提高施工速度、降低劳动强度，并且具有更好的工程质量控制能力。
2. 市场规模目前，全球隧道掘进机市场规模持续增长。
据报告显示，2019年全球隧道掘进机市场规模约为80亿美元，预计到2026年将增长至120亿美元。
3. 市场竞争格局在隧道掘进机市场中，主要的竞争者是国际知名的工程机械制造商，包括Robbins、Herrenknecht、Caterpillar等。
这些公司在技术研发、产品质量和售后服务方面具有一定的优势。
另外，一些国内企业也在逐渐崛起，并以更具竞争力的价格和更适应本土市场的产品获得一定市场份额。
4. 市场驱动因素隧道掘进机市场的增长主要受以下因素驱动：•城市化进程的加速：城市化进程带来了对于城市交通基础设施的需求增长，从而促进了隧道掘进机市场的发展。
•交通基建项目的增多：随着交通基建项目的不断增多，特别是高速铁路、地铁等项目的推进，对于隧道掘进机的需求也在增加。
•技术进步带来的性能提升：隧道掘进机在设计、制造和控制系统方面的技术进步，使得其在施工效率、施工质量和安全性方面都有了显著提升，从而增强了市场需求。
5. 市场挑战和机遇隧道掘进机市场面临的主要挑战包括：•市场竞争激烈：在市场竞争激烈的环境下，企业需要不断提高产品的质量和技术水平，以及提供更全面的售后服务，才能在市场上占据有利位置。
•高成本和长周期：隧道掘进机的研发和制造投入大，周期长，需要企业具备较强的资金实力和技术实力。
然而，隧道掘进机市场也存在着巨大的机遇：•新兴市场需求增长：随着新兴市场对于交通基础设施建设的不断提升，对于隧道掘进机的需求也在增长。
超特长隧洞集群TBM试掘进阶段存在的问题与施工技术发展方向
Engineering Equipment and Materials | 工程设备与材料 |·113·2020年第14期作者简介：韩伟亮，男，本科，工程师，研究方向：隧道TBM 施工。
超特长隧洞集群TBM 试掘进阶段存在的问题与施工技术发展方向韩伟亮（中铁隧道股份有限公司，河南 郑州 450000）摘 要：目前，我国对超特长隧道的需求增大，对于超特长隧道而言，常规钻爆法工期较长，隧道掘进机（TBM）则比较适合超特长隧道施工的需要，因而被广泛应用于隧洞工程施工中。
文章以TBM 设备及其施工技术的发展历史为切入点，介绍了TBM 设备在超特长隧洞集群试掘进阶段存在的问题，详细论述了TBM 施工技术的发展方向，以期促进TBM 行业的快速发展。
关键词：超特长隧洞集群；TBM；试掘进；施工技术中图分类号：U455.3 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2020）14-0113-02 随着我国社会经济的发展，国家基础建设迈入了高速发展阶段，隧洞工程逐渐朝超特长方向发展。
在超特长隧洞掘进中，TBM 施工技术占据主要地位。
TBM 设备及其施工技术经过多年的发展已经非常成熟，被广泛应用于国内外的隧洞工程施工中。
在其应用过程中，同时也促进了TBM 施工技术的创新和完善，使得我国的TBM 设备及施工技术从开始的跟随国外脚步发展逐渐变为领跑世界，为其发展创造了良好的机遇。
但是在超特长隧洞集群TBM 试掘进阶段，仍然存在一些问题以待研究和改进，在TBM 设备研制、施工技术等方面还需进一步提升。
1 TBM 及其施工技术概述1.1 TBM 概述TBM 是全断面隧道掘进机的英文简称，主要分为敞开式隧道掘进机和护盾式隧道掘进机，其原理是利用旋转刀片在推力的作用下挤压剪切碎岩，并通过铲斗收集石渣后利用皮带输送至洞外的过程，多应用在硬质岩石施工中。
TBM 是机械、液压、电子、激光、控制等前沿科技技术于一体的具高度自动化、机械化的大型流水线隧道施工设备，具有掘进速度快、自动化程度高、安全可靠、环保、不受气候环境影响、综合效益高等特点，主要应用于铁道、水电、交通、矿山、市政等隧洞工程中。
2024年隧道掘进机(TBM)市场分析报告
2024年隧道掘进机（TBM）市场分析报告背景介绍隧道掘进机（Tunnel Boring Machine，TBM）是一种用于隧道开山的机械设备，通过推进刀盘和排土装置的运作，实现了隧道开挖的高效率和自动化。
隧道掘进机在城市建设、交通基础设施建设等领域有广泛的应用。
市场概况近年来，全球隧道掘进机市场呈现出稳定增长的趋势。
随着城市化进程的加速和交通基础设施建设的不断推进，对隧道的需求也在不断增加，进而带动了隧道掘进机市场的发展。
根据市场研究数据显示，隧道掘进机市场的年平均复合增长率在5%左右。
市场分析1.地理分布–隧道掘进机市场主要分布在发达地区和新兴经济体。
发达地区如北美、欧洲和日本等，由于交通基础设施建设相对成熟，市场需求稳定增长。
同时，新兴经济体如中国、印度和巴西等，由于城市化进程加快，对隧道的需求持续增加，成为市场增长的重要驱动力。
2.市场竞争–隧道掘进机市场存在竞争激烈的现象。
主要竞争者包括国际知名厂商和地区性制造商。
国际知名厂商如罗宾公司、萨利公司、喜屋环公司等，凭借先进技术和全球销售网络占据较大市场份额。
地区性制造商则通过定制化需求和本土服务优势获得市场份额。
随着技术的进步和市场竞争的加剧，隧道掘进机市场竞争将进一步加强。
3.市场前景–随着城市化进程和交通基础设施建设的加速，未来隧道掘进机市场有望继续保持稳定增长态势。
同时，随着环保意识的提高，对隧道掘进机在节能减排和环境保护方面的要求也将增加。
因此，具有高效节能和环保性能的隧道掘进机将受到更多市场关注和需求。
总结隧道掘进机市场具有稳定增长的趋势，主要受城市化进程和交通基础设施建设的推动。
市场竞争激烈，国际知名厂商和地区性制造商在市场份额上存在一定差异。
未来隧道掘进机市场前景广阔，同时对节能减排和环境保护要求也将提高。
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。
我国全断面隧道掘进机的发展现状及发展趋势
领域已取得了重大突破。
图3国产首台大直径敞开式TBM 年，全国首台立井煤矿全断面硬岩掘进机在淮南张集矿实现贯通，是我国煤矿井下岩巷掘进具有里程碑意义的一场革命；亚洲最大直径（14.1米）的土压平衡盾构机下线；国产首台单护盾岩石隧道掘进机（图1国内首台复合式土压平衡盾构机图2全球首台双模式煤矿斜井TBM护盾硬岩TBM研制的空白。
图4国产首台单护盾和双护盾TBM 2016年，我国首台双X撑靴式TBM在郑州下线，标志着我国隧道掘进机研制和产业化水平已经达到世界领先水平。
图5国产首台双X撑靴式TBM2016年，“国产首台铁路双线大直径泥水平衡盾构机”、“国产首台高铁大直径泥水平衡盾构机”在长沙下线，标志着我国掘进装备已经达到世界领先水平，也是我国高端地下装备制造业创新发展的又一座“里程碑”大断面马蹄形盾构———“蒙华号”顺利始发，标志着我国在异型盾构领域处于世界领先水平。
图6世界首台大断面马蹄形盾构机年，我国国家标准公告2017年28号文“关于批准全断面隧道掘进机盾构机安全要求》等5项国家标准，标志着首批全断面隧道掘进机领域的国家标准正国产首台最小直径敞开式硬岩隧道掘进机国内首台用于城际轨道交通工程的大型盾构机、国产首台常压换刀超大直径泥水平衡盾构机“沅安号”等纷纷下线，着我国高端地下装备制造的自主创新能力完全升级。
年，国产首台铁路大直径在线式土压/TBM掘进机在长沙下线，填补了我国国产铁路大直径双模掘进机系列当中土压/TBM双模掘进机的空白；我国首台出口盾构机顺利下线，这是目前我国内地最大直径盾构机。
图7国内首台螺旋输送式双模盾构机年，世界最大断面矩形盾构机“南湖号”成功下线，标志着我国矩形盾构设计制造技术再次刷新世界纪录。
图8世界上最大断面的矩形掘进机2我国全断面隧道掘进机的发展现状2.1由常规地铁隧道向公路、铁路隧道发展隧道的种类有很多，但实际开发和使用率最高的便是铁路、隧道、城市轨道以及引水隧洞等。
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。
我国自主研制的φ8.03m敞开式TBM下线
大型精 密轴 承等我 国高端基础元器件 产品提供应用和发展平 台 ， 以此形成我国 Ｔ Ｂ Ｍ设 计制造的新兴产业。
此 台设 备突破 了 Ｔ Ｂ Ｍ整机多系统协调控制集成技 术 ， 硬岩环 境下 高效 破岩 的高强 度刀盘 、 刀具 非线性 布置 、 小 刀间距设计 技 术， 不 良地质条件下 的高效 、 安全 、 快速支护系统设计技术 ， 复杂多变地质条件的 Ｔ Ｂ Ｍ三维激发极 化超前地质探 测预报技术 等多项 技术难题 ， 并将用 于吉林省 中部 城市引松供水工程项 目。这将为我 国国防建设 、 铁路 、 公路、 水利 、 水 电、 石油 、 天燃气管道及 海底 隧 道等隧道 开挖提供积极示范 。 目前 ， 我 国已是 Ｔ Ｂ Ｍ需求量最 大的国家 ， 占全 球需 求总量 的 ５ ０ ％ 。大直 径 、 大埋深 、 长距 离全 断面隧道 工程越 来越 多地采 用 Ｔ Ｂ Ｍ施 工。据预计 ， 未来 ２ ０年 内国内 Ｔ Ｂ Ｍ市场需求将达到 ２ ０ ０台左右 ， 价值 将超过 ４ ０ ０亿元 。 （ 摘 自 隧道 网 ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗ ｗ ｗ ． ｓ ｔ ｅ ｃ ． ｎ ｅ ｔ ／ ｓ ｉ ｔ ｅ ｓ ／ ｓ ｕ ｉ ｄ ａ ｏ ／ Ｃ ｏ ｎ Ｐ ｇ ． ａ ｓ ｐ ｘ ？Ｉ ｎ ｆ ｌ ｄ＝５ ４ ｆ ｄ ７ ２ ９ １一ｂ ２ ６ ６—４ ｃ ｃ ６一ａ ｅ ｆ ５一 ｃ ７ ０ ２ ６ ８ ｂ ５ ｂ ９ ｄ ｆ ＆Ｃ ｔ ｇ Ｉ ｄ：
第 ２期
张祖远 ，等 大直径 中空孔直眼掏槽微振动爆破参数研究
１ ７ ９
我 国 自主 研 制 的 ８ ． ０ ３ ｎ ｌ 敞开式 Ｔ Ｂ Ｍ 下 线
２ ０ １ ５年 １月 ２ ６日， 依 托国家“ ８ ６ ３ ， ９ ７ ３ ” 计划 自主研制的“ ８ ． ０ ３ ｍ全断 面岩石 隧道掘进机 ” 在郑州下线。该设 备的成功研制是 我 国高端装备制造领域 的一项 重大技术进步 ， 标 志着我国岩石隧道 掘进机 （ Ｔ Ｂ Ｍ） 技术 已跻 身世 界第一方 阵 ， 这将 大大提升 我国 山 岭 隧道 施工 自动化 、 现代化水平 。 在 我国 ， 习惯 上将 用于软土地层 的隧道掘进机称 为盾构 ， 将用 于岩石地层 的 隧道掘进机 称为 Ｔ Ｂ Ｍ。长期 以来 ， 我国 Ｔ Ｂ Ｍ 完全 依赖进 口， 核心技术受 制于 国外制造商 。 中铁工程装备集 团联合多所 高校成 立专项课题组 ， 历时２ ４个月 ， 成功研制 出 西 ８ ． ０ ３ Ｉ ｎ的敞开式 Ｔ Ｂ Ｍ。Ｔ Ｂ Ｍ 的成功研制 ， 可为
掘进机使用情况汇报
掘进机使用情况汇报
尊敬的领导：
我是XX工程项目部的XX，现就我部门使用的掘进机情况向您做一份汇报。
自从引进了新型掘进机以来，我部门的工作效率得到了显著提高。
这台掘进机
采用了先进的液压系统，使得操作更加灵活、精准，大大提高了掘进的效率。
同时，新型掘进机还具备了自动化控制系统，能够自动调整工作状态，减少了操作人员的劳动强度，提高了工作安全性。
在实际使用中，掘进机的性能表现非常稳定可靠。
它能够适应各种地质条件下
的作业，无论是硬岩、软土还是煤矿，都能够轻松应对，保证了工程的顺利进行。
而且，掘进机的维护保养工作也十分方便，大大减少了设备故障对工程进度的影响。
除此之外，掘进机的节能环保特性也得到了我们的充分认可。
新型掘进机采用
了先进的动力系统和节能技术，能够有效降低能耗，减少了对环境的污染，符合了现代工程建设的可持续发展要求。
在未来的工作中，我们将继续加强对掘进机的使用和维护培训，确保设备的正
常运转。
同时，我们也将密切关注掘进机的更新换代情况，及时引进更先进的设备，不断提升工程施工的效率和质量。
以上就是我部门掘进机使用情况的汇报，希望领导能够对我们的工作给予指导
和支持，谢谢！
此致。
XX工程项目部敬上。
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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
类型：单支撑开敞式硬岩TBM
类型：双支撑开敞式硬岩TBM
类型：双护盾TBM
由若干平台车组成， 有供水、供电、通风、 支护、出碴等作业所 需设备、设施和作业 空间。
1.2 开敞式TBM主要结构组成与工作原理
TBM主轴承 TBM控制室 有轨运输系统
翻渣机
1.2 开敞式TBM主要结构组成与工作原理
TBM主轴承 TBM控制室 有轨运输系统
翻渣机
1.2 开敞式TBM主要结构组成与工作原理
该机由美国Robbins制造生 产的188－227型TBM。
所遇到的地层岩性单轴抗 压强度26~133.7MPa。
该隧洞历经13个月，于19 92年1月掘进贯通。
最高日进尺65.5m； 最高月进尺1300m。
3、我国主要TBM工程及技术应用
3.1TBM应用典例
（3） 山西引黄
工程
TBM破岩石渣
掌子面滚刀破岩切槽轨迹
皮带机出渣
洞外转渣场
安装管片
2、TBM在长大隧道的地位与作用
随着我国铁路、公路、引水、国防等重大 基础建设发展，所遇到的影响整体重大工程顺 利完成的长大隧道越来越多，而且施工技术难 度和复杂性越来越大。尤其是铁路工程建设。
预计未来二十年我国平均每年600km 的隧道需要开挖，而超过7km的长大隧道 约占三分之一。
石家庄铁道学院 大型结构健康诊断与控制研究所
全断面岩石掘进机（TBM） 与施工技术
杜彦良
石家庄铁道学院
主要内容
TBM主要类型与结构特点 TBM在长大隧道的地位与作用 我国主要TBM工程及技术应用 TBM产业化与在制造前景展望
1、全断面掘进机的类型和结构特点
1.1 全断面隧道掘进机的分类
全断面隧道掘进机: 全断面岩石掘进机（TBM） 、盾构机。
辅助施工设备：
主机出碴皮带机、钢拱架安装器、洞底石碴清理皮 带机、超前钻机、锚杆钻机、通风和除尘系统、通 讯系统、数据采集记录系统、激光导向系统、安全 控制系统、甲烷监测器、材料吊装与转运系统、紧 急手动混凝土喷射系统等.
1.2 开敞式TBM主要结构组成与工作原理
开敞式TBM
主机
后配套系统
液压动力装置、电气装置、变压器、主断路开 关、电缆卷筒、应急发电机、除尘器、通风管道、 控制室、拌浆装置、材料转运吊机、皮带输送机系 统、集装箱式修理间、人员休息室及厕所、喷射混 凝土系统、锚杆作业系统、供水系统等。
全断面岩石掘进机（TBM）由主机和 后配套系统组成，按照结构形式可分为 开敞式TBM和护盾式TBM两大类型。
1、全断面掘进机的类型和结构特点
1.1 全断面隧道掘进机的分类
开敞式TBM主要进行以硬岩为主的长大隧道施 工。主要有两种结构形式，即前后共有两组“X”支 撑的凯氏TBM（含有内凯机架Inner Kelly和外凯机 架Outer Kelly），另一种为单支撑主大梁式TBM。
开敞式TBM刀盘的推力和扭矩通过机架或主梁 传递到支撑系统，支撑系统（撑靴和支撑液压缸） 径向作用于洞壁上承受推力和扭矩。
1.2 开敞式TBM主要结构组成与工作原理
开敞式TBM
TBM的掘进工作主要由刀盘装置、刀盘驱动系统、推进系统 和支撑系统完成，它们决定了TBM的掘进效率。
推进系统主要由液压推进油缸等构成。应根据岩石情况、开 挖直径、刀具直径和刀具数，提供足够的推力，以便在较硬岩石 情况下获得一定的切深。一般根据刀具的总推力、刀盘护盾摩擦 阻力、后配套系统的牵引阻力等来确定所需推力。
（5） 锦屏Ⅱ级
电站
锦屏Ⅱ级电站项目，除辅助 工程以外，主体隧洞为直径 约12.4m、长4×16km 的长 大隧洞。
采用TBM施工，该工程埋深 大、高压涌水量大、岩爆大， 给TBM施工带来新的挑战。
是一个令国际工程界瞩目的 世界级规模和技术难度的项 目。该工程正在掘进中。
3、我国主要TBM工程及技术应用
日本东京湾使用的盾构
1.2 开敞式TBM主要结构组成与工作原理
开敞式TBM
主机
后配套系统
开挖部分： 刀盘与刀
盘轴承以及刀 盘驱动装置
开挖反力支撑 部分： 支撑系统（撑 靴）
推进部分： 机架和推进油缸
1.2 开敞式TBM主要结构组成与工作原理
开敞式TBM
主机
后配套系统
还有排碴装置、 液压系统、电气 和操纵系统
1.2 开敞式TBM主要结构组成与工作原理
TBM工作原理
石碴则随着刀盘的旋转由刀盘上的铲碴 斗自动拾起，经刀盘内的溜碴槽输送到主机 上的皮带机上，再运到后配套系统处，经过 后配套系统上的转碴皮带机，传递给隧道出 碴运输系统运出洞外。
TBM掘进循环
双支撑开敞式TBM换步原理
破岩机理
图 10 刀圈破岩
（8） 西康铁路 秦岭隧道
工程由铁道部从Wirth公司 引进两台直径8.8m，敞开 式TBM自主施工。
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105~325MPa。 属于国际上TBM工程中
十分罕见的极硬岩石条件。
3、我国主要TBM工程及技术应用
目前该工程即将完成试掘
进阶段。
3、我国主要TBM工程及技术应用
3.1TBM应用典例
（4） 云南那邦
水电站 TBM工程
我院课题组长驻施工现场，为 该工程从工程投标设备招标、合同 谈判TBM设计监制、现场组装步进、 维护诊断、施工进行了全程、全方 位的技术支持。
3、我国主要TBM工程及技术应用
3.1TBM应用典例
2、TBM在长大隧道的地位与作用
长大隧道工程的主要特点:
断面大、距离长，面临岩石坚硬、软弱破碎、 断层、涌水、高寒缺氧等各种复杂地质条件。
对开挖速度、环保、安全、质量和效益的要求 越来越高。
传统钻爆法难以面对这一艰巨挑战。
2、TBM在长大隧道的地位与作用
全断面岩石掘进机（TBM）是国际上长大 隧道先进施工设备和技术的选择。
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
TBM工作原理
TBM主机前部装有若干把盘形滚刀的刀盘，由 刀盘驱动系统驱动刀盘旋转，并由TBM推进系统 给刀盘提供推进力，在推进力的作用下滚刀切入掌 子面岩石。
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碴。
始试掘进，2009年4月已全线
贯通。
3、我国主要TBM工程及技术应用
通过秦岭隧道、磨20沟02岭年隧这两道台和T桃BM花分铺别隧转道移 成功（的5）TBM自主施工，至我西国安南真京正铁开路始磨建沟立岭起隧道了 自磨己沟独岭立隧的TBM施工队和伍桃和花铺专隧家道队施伍工，。并创造 性并道在地铺和隧国积桃道产累花化起研我究国中独取立得掌长顺创重握距利造要的离贯了进T软通开B弱的敞展M围 施式。施岩 工T工B， 典M技保 例穿术证 。越体安70全系%，
3、我国主要TBM工程及技术应用
3.1TBM在我国重大 工程中的应用典例
（1） 广西天生 桥水电站 引水隧洞
1985年从美国引进了Robbins公司直径为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系石灰 岩，抗压强度150MPa，施工 时最高月进尺150m。这是中国 第一条采用大断面岩石掘进机 施工的隧道。
3.1TBM应用典例
（6） 兰渝铁路
西秦岭 隧道
兰渝线铁路西秦岭隧道由两 座相距40m的单线隧道组成， 长2×28.24km。
出口段采用钻爆法施工，其 余约2×16km采用两台直径 10.2m全断面开敞式TBM开 挖，这将是我国采用TBM最 长的铁路隧道。
该工程2008年8月开工； 预计竣工日期2013年8月； 目前TBM正在制造组装中。
支撑系统的支撑油缸应能抵抗刀盘传递过来的推力和扭矩， 支撑靴有足够的强度和面积，并且要核算与洞壁的接地比压值的 大小。