中南大学隧道工程课件10(隧道工程其他施工方法-).ppt

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。 10.4 与掘进机施工配套的支护型式 衬砌结构的组成 第10章 隧道掘进机开挖技术 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。 10.4.1 管片衬砌 1. 构成 第10章 隧道掘进机开挖技术 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。 10.4.1 管片衬砌 2. 特点 第10章 隧道掘进机开挖技术 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。 10.4.2 复合式衬砌 1. 构造 第10章 隧道掘进机开挖技术 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。 10.4.3 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10章 隧道掘进机开挖技术 10.4.3 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10章 隧道掘进机开挖技术 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。 10.4.3 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10章 隧道掘进机开挖技术 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10章 隧道掘进机开挖技术 ● 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 10.2.1.1 开敞式掘进机构造 (1)刀 盘 第10章 隧道掘进机开挖技术 主要构造：刀盘；控制系统，支撑和推进系统；后部配套设备。 第10章 隧道掘进机开挖技术 第10章 隧道掘进机开挖技术 第10章 隧道掘进机开挖技术 第10章 隧道掘进机开挖技术 第10章 隧道掘进机开挖技术 第10章 隧道掘进机开挖技术 第10章 隧道掘进机开挖技术 第10章 隧道掘进机开挖技术 The biggest hard rock tunnel boring machine in the world is set to start work on the Brisbane North-South Bypass Tunnel inDecember 2007. The machine is 250M long, weighs 4000T and is almost 13M in diameter. 第10章 隧道掘进机开挖技术 ●掘进中，刀具受顺刀圈径向和侧向复合压力及刀圈和岩石间摩擦力。 ● 在均一完整岩石中，刀具主要受径向压力，而所受侧向力并不大。  ● 实际岩石是不均质和有裂纹的，每把滚刀受力不均一。 ● 刀具破碎岩石过程，机械能转换成热能，产生大量