土木工程机械课件第九章课件.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * 9.3 全断面掘进机 主要适用于岩层不易坍塌和地层比较稳定的硬岩和中硬岩隧洞的开挖。 具有：结构简单，无护盾，调向灵活，机内空间大等优点；但对于有断层、破碎带的地质条件适应较差。 2. 单护盾式掘进机： 主要适用于不能依靠洞壁来提供反力的地质条件，如大面积断层、破碎带，局部软岩或溶洞等。 掘进时的推进力是由护盾尾部的推进液压缸文撑在衬砌上而产生的。 护盾 推进油缸 管片 9.3 全断面掘进机 3. 双护盾式掘进机在结构上既有主支撑靴又有护盾结构。 主推进油缸 护盾 副推进油缸 支撑装置 支撑油缸 既能进行硬岩掘进，又能进行软岩地层的开挖。 9.3 全断面掘进机 （1）硬岩凿岩方法： 当围岩状态较好可以使用支撑靴时，即围岩能给支撑靴提供足够的推进反力与刀盘切削反力矩的情况下，掘进机工作类同开式掘进机。 （2）软岩作业方法 当掘进机遇到软弱围岩，不能使用支撑靴时，双护盾式掘进机就像一台盾构机进行作业，即将双盾构的文撑装置保持在收缩位置，支撑靴不用。 9.3 全断面掘进机 二、全断面掘进机的工作原理： 1. 掘进机的主要组成： 岩石掘进机的结构一般都由下列几个部件组成，即切削刀盘、主轴承与密封装置、刀盘 驱动机构、主机架、推进装置、支撑机构、排碴装置、液压系统、除尘装置与电气、操纵等 装置。 切削刀盘 刀盘驱动装置 推进装置 底部前支撑 主支撑靴 后支撑靴 9.3 全断面掘进机 2. TBM掘进工作原理： （1）掘进工序 掘进开始 掘进结束 底部前支撑 推进油缸 主支撑靴 后支撑靴 第三节 全断面掘进机 （2）换步工序 换步开始 换步终了 9.3 全断面掘进机 3. TBM掘进机: 9.3 全断面掘进机 9.3 全断面掘进机 例：贯穿瑞士和意大利之间的阿尔卑斯山的铁路隧道。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * LC 9.1 隧道施工方法概述 开挖隧道的方法分为：明挖法和暗挖法两大类型。 1. 明挖法： 明挖法：就是从地表向下开挖，先把隧道上方的地层全部挖去，然后修筑衬砌，再进行回填，把隧道掩埋起来。 采用的机械设备通常是挖掘机等土石方机械和桩工机械。 9.1 隧道施工方法概述 2. 暗挖法： 暗挖法：则是全部工程作业都在地下进行。它的主要施工方法有：钻爆法(又称矿山法)、盾构法和掘进机法。 （1）钻爆法： 对开挖的隧道进行钻孔、装药、爆破和出渣并进行喷锚支护的施工方法。 测量 钻孔 装药 爆破 通风 排渣 撬顶 打锚杆 9.1 隧道施工方法概述 （2）盾构法和掘进机法：是将开挖、支护和衬砌组合为一体，并对隧道进行全断面开挖的施工方法。 完成这种施工方法的大型施工机械是：盾构机和全断面掘进机。 9.2 盾构机 盾构：指用钢板作成筒形的结构物。在开挖隧道时，它可作为临时支护，并在筒形结构内安装开挖、运输、拼装隧道衬砌的机械手及动力站等装置，以便安全地作业。 盾壳 9.2 盾构机 1. 盾构施工法： 盾构施工法使用盾构机开挖隧道的方法，是软土地层中隧道暗挖施工的主要方法。 主要用于：被掘进的工作面本身在开挖过程中不能保持稳定和有地下水的地层中，适用于城市地铁和穿河(穿海)隧道、污水管道等工程。 盾构 管片台车 斗车 起重机 卸土仓 刀盘及回转 刀盘推压 9.2 盾构机 全断面硬岩盾构掘进机： 第一节 盾构机与全断面掘进机概述 ③ 掘进机法（简称TBM法(全断面掘进机开挖方法)） ：利用隧道全断面掘进机上的回转刀盘破碎岩石进行隧道开挖的方法。 主要用于铁路、公路隧道、引水隧洞和地铁等的施工。 9.2 盾构机 2. 盾构施工的种类： 盾构的分类方法有以下几种： （1）按开挖面土的挖掘方式，可以分为手掘（人工挖掘）式、半机械式和机械式。 （2）按开挖面上的挡土方式，可以分为开敞式和封闭式（土体能自立时采用开敞式，土体松软而不能自立时则采用封闭式）。 （3）按开挖面压力平衡的方式，可分为气压式、泥水加压式、土压平衡式。 9.2 盾构机 1. 手掘式： 手掘式盾构：其开挖面可以根据地质条件全部敞开，也可以采取正面支撑，即随开挖随支撑。 2. 半机械式盾构： 半机械式盾构系在手掘式盾构正面装上挖土机械来代替人工开挖。 （1）反铲挖掘机式盾构： 9.2 盾构机 （2）铣削臂式盾构 ： （3） 网格切割式盾构： 9.2 盾构机 3. 机械式盾构： 机械式盾构：是在盾构的开挖面安装与盾构直径同样大小的大刀盘，