隧洞施工-水利工程施工-1726561324286.ppt

隧洞施工主讲：郭庆杨凌职业技术学院水利工程施工*TBM是全断面隧道掘进机的简称。世界第一台TBM是于1856年在美国由JohnWilson制造的。这台TBM在美国马萨诸塞州的Hoosac铁路隧道部分地段进行过试验，但没有获得成功。在此后的100年间，仅设计制造了约15台TBM，且应用都未能取得较好成果。TBM真正进入实用阶段是本世纪50年代中期。由美国ROBBINS公司制造的TBM于1954年首次成功地应用于美国南部Dakota的Dahe坝的隧道掘进中，其最好的日进度为42m，最大周进度达190m。水利工程专业教学资源库*其施工效率得到了世界的承认，引起了世界隧道工程界的广泛注意，并激起了世界各国开发TBM的热情。此后，一项项TBM技术难题被攻破，TBM技术得到了迅速发展，应用也日益普遍。在近30年中，国外广泛使用全断面隧道掘进机开挖隧遭，包括开挖水工隧洞、公路隧洞、铁路隧洞、城市下水道工程、海底隧道和其它用途的隧道。我国在20世纪60年代开始研制，80年代进行了大规模的开发试验研究，80年代末，已研制出多种掘进机。水利工程专业教学资源库*水工建筑物地基定义特点分类敞开式TBM护盾式TBM扩孔式全断面掘进机水利工程专业教学资源库任务1TBM基础知识1、定义全断面岩石隧道掘进机通常简称隧道掘进机(TunnelBoringMachine，缩写为TBM），是一种用于圆形断面隧（巷）道、采用滚压式切削盘在全断面范围内破碎岩石，集破岩、装岩、转载、支护于一体的大型综合掘进机械，现已成为国外较长隧道开挖普遍采用的方法。水利工程专业教学资源库1、定义TBM具有驱动动力大、能在全断面上连续破岩、生产能力大、效率高、操作自动化程度高等特点，具有快速、一次性成洞、衬砌量少等优点。2、分类全断面掘进机按掘进的方式分全断面一次掘进式（又叫一次成洞）和分次扩孔掘进式（又叫两次成洞）；按掘进机是否带有护壳分为敞开式和护盾式。水利工程专业教学资源库2、分类掘进机的结构部件可分为机构和系统两大类，机构包括刀盘、护盾、支撑、推进、主轴、机架及附属设施设备等，系统包括驱动、出渣、润滑、液压、供水、除尘、电气、定位导向、信息处理、地质预测、支护、吊运等，它们各具功能、相互连接、相辅相成，构成有机整体，完成开挖、出渣和成洞功能。2、分类刀具、刀盘、大轴、刀盘驱动系统、刀盘支承、掘进机头部机构、司机室以及出渣、液压、电气等系统，不同类型的掘进机大体相似。从掘进机头部向后的机构和结构、衬砌支护系统，敞开式掘进机和双护盾式掘进机有较大的区别。水利工程专业教学资源库2.1敞开式TBM敞开式TBM是一种用于中硬岩及硬岩隧道掘进的机械。由于围岩比较好，掘进机的顶护盾后，洞壁岩石可以裸露在外，故称为敞开式。敞开式掘进机主要由三大部分组成：切削盘、切削盘支承与主梁、支撑与推进组成。水利工程专业教学资源库切削盘支承和主梁是掘进机的总骨架，两者联为一体，为所有其他部件提供安装位置；切削盘支承分顶部支承、侧支承、垂直前支承，每侧的支承用液压缸定位；主梁为箱形结构，内置出渣胶带机，两侧有液压、润滑、水气管路等。2.1敞开式TBM2.1敞开式TBM敞开式TBM的支撑分主支撑和后支撑。主支撑由支撑架、液压缸、导向杆和靴板组成，靴板在洞壁上的支撑力由液压油缸产生，并直接与洞壁贴合。主支撑的作用一是支撑掘进机中后部的重量，保证机器工作时的稳定；二是承受刀盘旋转和推进所形成的扭矩与推力。后支撑位于掘进机的尾部，用于支撑掘进机尾部的机构。水利工程专业教学资源库2.1敞开式TBM掘进机的工作部分由切削盘、切削盘支承及其稳定部件、主轴承、传动系统、主梁、后支腿及石渣输送带组成。其工作原理是支撑机构撑紧洞壁，刀盘旋转，液压油缸推进，盘型滚刀破碎岩石，出渣系统出渣而实现连续开挖作业。水利工程专业教学资源库其工作步骤是：①主支撑撑紧洞壁，刀盘开始旋转；②推进油缸活塞杆伸出，推进刀盘掘够一个行程，停止转动，后支撑腿伸出抵到仰拱上；③主支撑缩回，推进油缸活塞杆缩回，拉动机器的后部前进；④主支撑伸出，撑紧洞壁，提起后支腿，给掘进机定位，转入下一个循环。2.1敞开式TBM敞开式掘进机掘进时，支护在顶护盾后进行，所以在顶护盾后设有锚杆安装机、混凝土喷射机、灌浆机和钢环梁安装机等以及支护作业平台。水利工程专业教学资源库2.2护盾式TBM护盾式