不同地质条件下的TBM选型(完整版).ppt

中间驱动技术 减小胶带最大张力，大幅度降低胶带成本 用在水平弯道前，使皮带机平稳转弯 中间驱动装置需单独的控制单元 隧道内机架布置 皮带机机架可固定或悬挂在隧道壁上， 易拆装结构，无螺栓连接，无专用工具， 适用于水平弯曲段。 水平转弯 谢谢大家! 8.5 挤压地层 护盾式TBM对隧道快速收敛十分敏感，有可能被收敛的地层卡住。对于开敞式TBM，任何时候在短时间内发生严重的隧道收敛，如果收敛与隧道稳定相关，那么施作的隧道支护和TBM撑靴的支撑可能会出现严重问题，从而影响隧道的掘进速度。 8.5 挤压地层 为了克服上述问题，对大多数TBM来说可以适当超挖，把盾壳与开挖轮廊面之间的间隙从通常的6～8cm调整到14～20cm。然而，开敞式TBM在收敛严重的不稳定地层中掘进的主要问题在于施作钢支撑、钢筋网和喷混凝土等支护困难重重，且刚施作的支护不能立即有效抵制地层变形与挤压的趋势。 8.5 挤压地层 对于护盾式TBM，可以提高其纵向千斤顶的最大推力，直至TBM在较高地层压力(2～5MPa)作用下可以向前推进，但是隧道的管片衬砌要足够坚固，可以给TBM推进千斤顶提供必要的反作用力，否则隧道衬砌本身将垮塌。 8.5 挤压地层 采取这些方法、措施之后，再加上超挖，护盾式TBM几乎可以在任何条件(包括所谓的特殊条件)下进行隧道掘进。但是，如果由于机械故障等原因，TBM被迫在挤压地层区段停滞了相当长一段时间，那么TBM被困住的可能性相当大。 8.5 挤压地层 双护盾式TBM的脱困作业相对较为容易，可以在距开挖面4～5m处通过TBM伸缩区的开口进行。然而，单护盾式TBM的脱困作业必须从TBM的盾尾处开始，需在距开挖面8～9m处拆去一环或两环管片。 9 出碴运输与进料设备的选择 TBM施工中，掘进效率的高低、在很大程度上取决于出碴运输和运料是否及时到位。运出对象主要是TBM开挖所产生的大量石碴，运进对象为隧道支护、隧道延伸所需的材料和刀具等维修器材。 出碴运输与进料设备的选型，首先要考虑与TBM的掘进速度相匹配，其次须从技术经济角度分析，选用技术上可靠，经济上合理的方案。设备的具体规格、数量由开挖洞径、掘进循环进尺、隧道长度和坡度等因素决定。 出碴运输与进料设备主要分为有轨出碴及进料与连续皮带机出碴和轻轨进料两种类型。 9.1 有轨出碴及进料 根据隧道掘进长度，开挖断面，隧道坡度，每个掘进循环进尺，岩石的松散系数，计算每列出碴车的矿车斗容和辆数。 机车选型要满足不仅可以牵行1列重载矿车，还可带动所需辆数的材料车和载人车，同时考虑坡度，最终确定机车台数和规格。 9.1 有轨出碴及进料 根据掘进长度、列车平均运行速度确定所需出碴列车的列数。首先确定每列出碴列车所含矿车、机车的数量和规格，要求1个掘进循环出碴量由1列出碴列车1次运走。根据掘进长度，列车平均运行速度，按掘进机连续出碴的要求，确定所需出碴列车的列数。 9.1 有轨出碴及进料 掘进初期，距离较短，所需碴车列数较少，随着掘进距离的加长，逐渐增加出碴列车数。为尽量提高掘进机掘进效率，施工中至少需4列编组列车；掘进循环中1列车在出碴皮带机料斗处装碴，1列车在双轨一侧待机，1列车在出洞轨道一侧待进，1列车在洞外卸碴。每列列车应包含机车、矿车、材料车等。 9.2 皮带输送机出碴和轻轨进料 采用连续皮带输送机出碴时，隧道内的轨道仅承担隧道支护材料和掘进机维修人员和器材等运输，可采用轻型钢轨。 皮带机随掘进机移动，从掘进机一直连接到洞门口出碴。连续皮带输送机结构简单、运输效率高、便于维护管理，可减少洞内运输车辆，减少空气污染，有利于形成快速连续出碴系统。 8.3 开挖洞壁不稳定 开挖洞壁不稳定时，开敞式TBM的日进度可降至1～2m，甚至无进度。开敞式TBM在开挖洞壁不稳定时，可采取以下措施：① 对开挖洞壁采取稳定加固施工措施，在紧接刀盘支撑位置之后安设钢拱架、木撑板和喷混凝土；② 在TBM前方用传统方法开挖，通常采用顶部导坑法；③ 采取钻孔、注浆或在TBM上方安设伞形拱架等措施，对开挖面前方的地层进行预处理。 8.4 断层带 TBM掘进中穿越大的断层带时，如果刀盘被卡住，一般情况下常会影响TBM的正常掘进，这样即使不会对工期造成大的拖延，但也常常会导致TBM掘进速度下降。尽管断层带沿隧道长度呈局部分布，但由于在开挖期间预报不足，或事先对困难估计不足或了解不够，仍可能造成意外事故。 8.4 断层带 在断层带，如果地层完全风化且存在高压地下水，那么开挖掌子面有可能象流体一样活动，且有可能象河水一样淹没隧道。 如果开敞式TBM遇到超前钻探未发现的上述断层带，那么TBM将会因地层滑塌而严重受阻，甚至被滑塌石块埋起来，造成后退困难的灾难性局面