地下空间工程导论--第三篇 掘进机法修建地下工程.ppt

掘进机开挖隧道的高效率源于隧道施工的工厂化，但要发挥最佳效益，就必须加强管理。 3.3 施工管理 1.保证有效作业时间 将整个有效的作业时间作为净掘进时间是不可能的，因为：……。在一般地质条件下，掘进机净掘进时间在50%左右是较为理想的。 例如，某掘进机工点作业时间分配为：重新支撑3.2%、刀具更换13.8%、检修5.5%、后配套检修6.6%、支护1.7%、工地延误3.8%、其它11.1%、掘进54.3%。 第三篇 掘进机法修建的地下工程 2.提高设备完好率 3.合理选用刀具参数 4.保证配件供应 5.管理人员对掘进方向的地质情况应有足够的了解 6.提高隧道控制测量和施工测量的精度 7.应建立专门的供电机构，确保供电质量 8.精心设计，统筹安排，严格施工 第三篇 掘进机法修建的地下工程 一般仍是由初期支护和二次衬砌组成。 初期支护：喷射混凝土 二次衬砌：喷射混凝土 模筑混凝土 管片衬砌 不管是哪种类型的衬砌，为了安放轨道运碴，都必须设置预制仰拱块，它也是最终衬砌的一部分。 4 与掘进机施工配套的支护型式 衬砌结构的组成 第三篇 掘进机法修建的地下工程 见图10-13，使用护盾掘进机时，一般采用圆形管片衬砌，分为5～7块，在洞内拼装而成。 4.1 管片衬砌 1. 构成 第三篇 掘进机法修建的地下工程 优点：适合软弱围岩，特别是当围岩允许承载力很低，撑靴不能支撑岩面时，可利用尾部推力千斤顶，顶推已安装的管片获得推进反力；当撑靴可以支撑岩面时，双护盾掘进机可以使掘进和换步同时进行，提高了循环速度；利用管片安装机安装管片速度快、支护效果好，安全性强。 缺点：造价高。为了防水需要，块与块之间必须安装止水带，并需在管片外壁和岩壁间隙中压入豆石和注浆。为了生产预制管片，需要有管片工厂，如工地施工场地允许，最好是设在现场，以方便运输，如秦岭铁路隧道就是如此。 4.1 管片衬砌 2. 特点 第三篇 掘进机法修建的地下工程 使用开敞式掘进机，可以先施作初期支护，然后浇灌二次模筑混凝土永久性衬砌，即复合式衬砌，见图10-14，其底部为预制仰拱块。如秦岭Ⅰ线铁路隧道。 4.2 复合式衬砌 1. 构造 第三篇 掘进机法修建的地下工程 一般而言，掘进机宜用于地质条件较好的隧道，但任何一座总体地质条件好的隧道，都有可能出现局部地质较差地段，这就需要掘进机对于这样的地质情况具有一定的处理能力。为了实现这一目的，可以在掘进机上安装一些辅助设备进行特殊功能的作业。 4.3 在软弱破碎地层中的辅助支护措施 1. 安装地质超前钻机 将地质超前钻机安装在切削刀盘后部的主机顶部平台上，它在主机停机时进行掌子面前方约30m的超前钻孔，以预报前方的地质情况，为掘进提供可靠消息。超前钻机还具备注浆和安装管棚的功能，使掘进机具备加固前方地层的能力(图10-14)。 第三篇 掘进机法修建的地下工程 4.3 在软弱破碎地层中的辅助支护措施 图10-15从TVM机内进行的超前支护示意图 第三篇 掘进机法修建的地下工程 紧靠刀盘的后部设有钢拱环安装器，利用工字钢拱环形成钢拱架支护，这种方法的优点是安装速度快、支护效果及时。如果采用全断面钢拱架，则在预制仰拱块上要留有安放钢拱环的沟槽。 4.3 在软弱破碎地层中的辅助支护措施 2. 设钢拱环安装器 3. 先开挖小导洞 就是先用小直径 (3.5～ 5.0m)掘进机开挖导洞，然后再用钻爆法扩挖成隧道。这种方法充分利用了小直径掘进机技术成熟、造价低、速度快、运输方便、风险小等优点，能事先探明地质和为扩挖创造通风条件。 第三篇 掘进机法修建的地下工程 思考题： 1.隧道掘进机的施工特点 2.全断面掘进机的类型和构造 3.掘进机的破岩机理 4.掘进机施工时支护结构的形式、类型 第三篇 掘进机法修建的地下工程 ● 刀座 ● 吊耳 ● 人工检查用脚踏点和把手 ● 周边铲斗，可更换铲齿或铲碴板 ● 带防护罩喷水孔 ● 人孔通道 ● 与刀盘回转轴承相连接的精加工部件及螺栓孔 2.1.1 开敞式掘进机构造 (1)刀 盘 主要构造：刀盘；控制系统，支撑和推进系统；后部配套设备。 第三篇 掘进机法修建的地下工程 第三篇 掘进机法修建的地下工程 第三篇 掘进机法修建的地下工程 第三篇 掘进机法修建的地下工程 第三篇 掘进机法修建的地下工程 第三篇 掘进机法修建的地下工程 第三篇 掘进机法修建的地下工程 第三篇 掘进机法修建的地下工程 The biggest hard rock