双护盾TBM的技术特点杨良荣

双护盾TBM的技术特点 1.双护盾TBM技术特点 隧道掘进机(TBM)根据支护形式分为开敞式、双护盾式、单护盾式3种类型。开敞式TBM常用于硬岩施工；单护盾TBM 常用丁软岩及地下水位较高的不稳定地层施工；双护盾TBM 又称伸缩护盾式TBM，具有两种掘进模式，既可用于硬岩又可用于软岩，常用于混合地层施工，适应性非常广泛，其能安全地穿过断破碎地带。 1.1 双护盾掘进模式 在围岩稳定性较好的地层中掘进时，位于后护盾的撑靴紧撑在洞壁上，为刀盘掘进提供反力，在主推进油缸的作用下使TBM 向前推进。此时TBM作业循环为：掘进与安装管片—撑靴收回换步—再支撑—再掘进与安装管片。双护盾掘进模式适用于稳定性较好的硬岩地层施工，在此模式下，掘进与安装管片同时进行，施工速度快。 1.2 单护盾掘进模式 单护盾掘进模式适应于不稳定及不良地质地段。在软弱围岩地层中掘进时,洞壁不能提供足够的支撑反力。这时,不再使用支撑靴与主推进系统,伸缩护盾处于收缩位置,双护盾TBM就相当于一台简单的盾构。刀盘的推力由辅助推进油缸支撑在管片上提供, TBM掘进与管片安装不能同步。作业循环为:掘进→辅助油缸回收→安装管片→再掘进。 2 双护盾TBM的地质适应范围 双护盾TBM一般适应于中～厚埋深、中～高强度、稳定性基本良好地质的隧道,并能适应各种不良地质,对岩石强度变化有较好适应性,双护盾TBM能够在很大范围的地层内有效地切削单轴抗压强度5～250MPa的岩石。当在抗压强度小于3MPa的软岩中施工时,则采用单护盾掘进模式施工。双护盾TBM对地质条件适应性强,既能适应硬岩,也能适应软岩,当采取相应措施时,能适应断层破碎带、高地应力、岩爆、岩溶、高海拔、涌水、富水高水压、煤系瓦斯、松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙孔隙水、基岩裂隙水及冻结层水等不良地质。一般情况下,在整条隧道地质情况都差的条件下使用单护盾式TBM;在良好地质中多用开敞式TBM;只要不良地质的比例在某种范围内,就不宜采用敞开式TBM。因此,双护盾TBM常用于复杂地层的长隧道开挖,且在岩石单轴抗压强度为 30～120MPa时可掘性较好。 3 双护盾TBM的优缺点分析 3.1 使用双护盾TBM的优点 3.1.1安全、高效、快速 双护盾TBM置有前后护盾，在前后护盾之间设计有伸缩盾，后护盾配置支撑靴。在地质条件良好时，通过支撑靴支撑洞肇来提供推进反力，掘进和安装管片同时进行，具有较快的进度。如在引黄入晋工程使用双护盾TBM施工时，最高月进尺达 1637m。双护盾TBM施工使隧道掘进、衬砌、...