第三章地下建筑工程掘进机开挖.ppt

*********第三章地下建筑工程隧道掘进机(TunnelBoringMachine)，简称TBM，是利用回转刀具切削破岩及掘进，形成整个隧道断面的一种新型、先进的隧道施工机械。掘进机开挖第三章地下建筑工程一、隧道掘进机施工特点1：优点（1）安全——人员在局部或整体的护盾下工作（2）快速——常规钻爆法掘进速度的3～10倍（3）优质——洞壁光滑美观（4）自动化和机械化程度高（节省劳动力——经济）（5）围岩扰动小（6）对环境影响小掘进机开挖第三章地下建筑工程2：缺点（1）能耗大（2）断面单一（3）对岩层变化的适应性差（4）一次性购买TBM投资高（5）主机重量大，运输不方便，安装工作量大（6）短隧道不能发挥其优越性(不经济)掘进机开挖第三章地下建筑工程二、掘进机的类型与构造掘进机的类型掘进机开挖隧道掘进机(岩石)全断面掘进机开敞式悬臂式掘进机护盾式单臂式多臂式单撑靴式双撑靴式单护盾式双护盾式第三章地下建筑工程1：全断面掘进机（1）开敞式掘进机适合于硬岩隧道；顶推反力与刀盘扭矩力依靠围岩坚硬壁面提供；掘进机开挖第三章地下建筑工程掘进机开挖开敞式隧道掘进机第三章地下建筑工程掘进机开挖开敞式隧道掘进机第三章地下建筑工程掘进机开挖开敞式隧道掘进机第三章地下建筑工程开敞式掘进机构造主要构造：刀盘；控制系统，支撑和推进系统；后部配套设备。1）刀盘刀座

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掘进机开挖第三章地下建筑工程第三章地下建筑工程掘进机开挖刀盘第三章地下建筑工程2）刀具的力学特性掘进中，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，产生大量热能，将降低刀圈寿命，因此须作降温处理。掘进机开挖第三章地下建筑工程3）滚刀数量的确定切削刀盘上滚刀平面布置是根据滚刀类型和合理刀间距确定的。在一定间距下，刀盘直径与滚刀数量间的关系可以从右图中查验。掘进机开挖第三章地下建筑工程4）支撑和推进系统掘进机开挖◆单撑靴式

◆双撑靴式第三章地下建筑工程5）驱动系统刀盘驱动方式有两大类：电动和液压。

电动又分单速电机、双速电机和调频电机。6）后配套设备1、液压系统；2、供电系统；3、运输系统；4、通风系统；5、降温、防尘、供水及安全系统；6、隧道支护设备系统；7、其他辅助设施。掘进机开挖第三章地下建筑工程TBM组装图第三章地下建筑工程TBM组装图第三章地下建筑工程1：全断面掘进机（2）护盾式掘进机适合于软岩隧道；

顶推反力利用尾部安装的衬砌管片。1）单护盾TBM——常用于劣质地层。2）适用于各种地质，既适应软岩，也适应硬岩或软硬岩交互地层。对比：单护盾TBM推进时，要利用管片作为支撑，与双护盾TBM相比，掘进与安装管片两者不能同时进行，速度较慢。掘进机开挖第三章地下建筑工程第三章地下建筑工程*******************************