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中文科技期刊数据库（全文版）工程技术

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不良地质条件下TBM掘进施工的技术可行性研究

温生辉吴宝峰贾理争焦东

中国华冶科工集团有限公司安徽杜达矿业分公司，安徽六安237000

摘要：本文针对不良地质围岩条件下TBM掘进施工的技术可行性进行研究。首先，介绍了TBM掘进施工的基本原

理、适用范围以及对未来发展的前景，然后，分析了不良地质围岩的特点以及常见不同类型不良地质情况对TBM

掘进施工的影响，并提出对应的技术措施。最后，通过实际案例分析以及现场工作得到的结果验证总结所提出的

TBM掘进施工的技术的可行性和有效性，为以后TBM施工掘进类似情形提供参考经验。

关键词：地质围岩；TBM；；不良地质围岩；；实际案例

中图分类号：TD353

1绪论面，刀盘的高速旋转下带动滚刀高速自转，在推力、

扭矩作用下，滚刀在掌子面固定的同心圆切缝上滚动，

为了满足地下工程施工的速度与质量需要及科技

当推力超过岩石的抗压强度时，盘形滚刀下的岩石直

的日新月异的发展，TBM技术在世界各地发挥着极为

接破碎，滚刀贯入岩石，掌子面因滚刀挤压碎裂而形

重要的角色，并被广泛应用于各国的能源、交通、水

成多道同心圆沟槽，随着沟槽深度的增加，岩体表面

利、国防等部门的地下工程建设中。并且TBM使用计

裂纹加深扩大，当超过岩石的剪切强度和拉伸强度时，

算机、遥控、激光制导等先进电子信息技术对掘进施

[2]

相邻同心圆沟槽间的岩石成片剥落。

工进行全面监控及指导，保证了施工的高效、快速、

在掘进时，支撑系统把TBM主机（见图2）牢固地

优质、安全。不过，在不同地质环境下，TBM掘进所面

锁定在开挖的隧洞洞壁上，承受刀盘扭矩和推进的反

临的问题也各不相同。尤其是在不良地质围岩条件下，

力。推进油缸以支撑系统为支点，把推力施加给刀盘，

TBM掘进施工的技术可行性更需要得到认真研究。

[3]

推动刀盘破岩掘进。崩落在隧洞底部的岩渣被随刀盘

2TBM掘进施工的基本原理和适用范围旋转的均布在刀盘上的铲斗、刮板收集到主机内的皮

带机上，通过主机皮带机转载至后配套皮带机，利用

编组列车运送出洞。本质上TBM靠的是将电能转化为

机械能，通过物理的作用力作用在岩层上对掌子面进

行岩层破碎，同时推动设备进行掘进。掘进过程中结

合掘进参数、出渣情况和成洞质量对掌子面围岩做出

较为准确的判断，然后选择相应的掘进模式及掘进参