《TBM施工方法》课件.pptVIP

**************TBM的概念与特点TBM概念隧道掘进机（TunnelBoringMachine，简称TBM）是一种专门用于隧道施工的大型机械设备，能够在地下自动化地进行开挖、支护、运输等作业。TBM特点高效隧道开挖对地质环境适应性强能连续作业，提高施工进度环保节能，减少对地表的扰动应用场景TBM广泛应用于铁路、公路、给排水管线等地下基础设施的隧道施工中，在复杂地质条件下发挥着重要作用。TBM的主要类型1Shield型TBM通过机械切割和加压推进的方式进行隧道施工,适用于软弱地质环境。2掘进机型TBM采用旋转切割头进行钻探,适用于坚硬岩石地质环境的隧道施工。3混合型TBM结合了shield型和掘进机型的特点,可应用于各种复杂地质环境。4可变刀具型TBM具备刀具调整功能,可根据地质变化灵活调整切割方式。TBM掘进系统结构TBM的主要结构包括掘进系统、推力系统、装备系统和环片安装系统。掘进系统由掘进机头、切割轮、挖渣系统和喷浆系统组成,用于切割和剥离岩石。推力系统通过液压推进装置不断将TBM向前推进。装备系统提供电力、压缩空气和其他辅助设备,确保TBM的正常运转。环片安装系统则负责掘进后的环片组装和连接。TBM掘进过程1切割台系统切割台安装在TBM前端,通过牙轮、盾构刀具等进行地层切割,将土石分离。2挖泥系统利用刀具和水压力将切割下的土石块搬运到后端的运输系统。3运输系统将开挖的土石块运送到隧道外地面的集中处理点。系统包括输送带、斗式提升机等。掘进参数控制开掘速度开掘速度是TBM主要的掘进参数之一,合理控制开掘速度可以减少机器磨损,提高施工效率。推进力推进力的大小直接影响TBM的切削能力和穿透效果。应根据地质条件调整推进力以确保稳定安全的掘进。刀具压力刀具压力的控制关乎切削效果,合理调整刀具压力可延长刀具使用寿命,减少维修频率。掘进扭矩适当的掘进扭矩可以最大限度地提高切割效率,并降低能耗。监测和调节扭矩至关重要。掘进刀具的选择与维护选择合适刀具根据不同地质条件,选择合适的掘进刀具类型和规格尺寸非常重要,以确保切割效率和安全性。定期检查保养定期检查刀具磨损状况,及时更换已严重磨损的刀具,保持刀具锋利度和结构完整性。优化刀具配置合理调整刀具排列和数量,优化切割压力和转速,提高掘进效率并延长刀具使用寿命。环片制作与安装钢环片制作钢环片在下游工厂进行定制制作,严格控制材料质量和焊接工艺,确保形状尺寸精度。现场吊装采用大型吊装设备将钢环片一一吊装到位,并进行临时固定,确保安装精度。二次灌浆在钢环片与隧道壁之间进行高强度混凝土二次灌浆,填充空隙,提高环片与支护的整体性。环片密封系统环片密封系统是隧道施工中非常关键的一环。它可以有效防止隧道内部漏水,保护隧道结构免受地下水侵蚀。这个系统通常由可膨胀橡胶材料制成,能够填充环片之间的缝隙,形成可靠的密封。定期维护和检查密封系统对于保证隧道长期安全运行至关重要。推力系统推力系统功能推力系统是TBM施工中的核心部件,负责向切头部施加持续的推进推力,推动整个TBM穿越地层。推力油缸推力系统由多个大型液压油缸组成,能够提供数千吨的推进推力,确保TBM顺利前进。推力控制推力大小需要根据地层情况进行实时调整,保持最佳推进状态,避免卡顿或推力过大造成损坏。钢筋混凝土初支初期支护在隧道开挖后,立即设置钢筋混凝土初支,为后续的永久衬砌提供初步支撑。初支可快速建造,并有一定的承载能力,能有效防止隧道坍塌。施工工艺钢筋混凝土初支通常采用喷射混凝土或预制构件等方式施工,结合锚杆、钢筋网等进行整体布置,提高初支的整体性和稳定性。结构设计初支断面设计需考虑地质条件、荷载情况、承载力要求等因素,合理确定截面尺寸、钢筋用量等参数,保证初支结构的安全性和稳定性。仰拱施工1钢筋制作根据设计要求,制作高质量的钢筋骨架。2钢筋安装将钢筋骨架准确定位并固定到位。3混凝土浇筑采用高性能混凝土,保证浇筑质量。4养护与脱模对仰拱进行适当养护,顺利脱模。仰拱作为隧道的核心支护结构,其施工质量直接影响到整个隧道的安全性和使用寿命。仰拱施工需要严格控制钢筋制作、安装、混凝土浇筑和养护等各个环节,确保最终结构达到设计要求。同时,还需要采取有效的脱模措施,避免在脱模过程中造成结构损坏。岩土性质对TBM影响地质条件复杂隧道施工中常面临地质条件复杂的问题,如破碎岩体、透水性强等,这些都会对TBM的掘进效率和安全造成严重影响。刀具磨损加快硬质或含有大量磨料的岩石会加速TBM刀具的磨损,需要频繁更换刀具,增加工期和成本。掘进力矩增大遇到坚