產品詳情
工作原理
產品特點
工況應用
TBM,即硬巖隧道掘進機,一般用于山嶺隧道或大型引水工程,是一種集掘進、出渣、導向、支護和通風等多功能為一體的大型高效隧道施工機械。相對于盾構機,TBM因其對設備的可靠性和長壽命要求極高,被稱為工程機械的“航空母艦”和“掘進機之王”。
TBM根據其結構和使用環(huán)境的不同,又可以分為敞開式TBM、單護盾TBM和雙護盾TBM。
敞開式TBM
敞開式TBM主要適用于硬巖,能利用自身支撐機構撐緊洞壁以承受向前推進的反作用力,在對于有一定自穩(wěn)性的圍巖施工時,特別是在硬巖、中硬巖掘進中,能充分發(fā)揮其優(yōu)勢,強大的支撐系統(tǒng)為刀盤提供了足夠的推力。敞開式TBM上同時配置了鋼拱架安裝器和噴錨等設備,以適應不同地質變化,當采取有效支護手段后,也可應用于軟巖隧道。
單護盾TBM
單護盾TBM只有一個護盾,大多用于軟巖和破碎地層。
雙護盾TBM
雙護盾TBM具有兩種掘進模式,即雙護盾掘進模式和單護盾掘進模式。
敞開式TBM在工作時,支撐靴撐緊洞壁以承受向前推進的反作用力和反扭矩,刀盤旋轉,推進液壓缸推壓刀盤,盤形切入切入巖石,在巖石面上作同心圓軌跡滾動破巖,巖碴靠自重掉入洞底,由鏟斗鏟起巖碴靠巖碴自重經溜槽落入皮帶機出碴,連續(xù)掘進成洞。掘進時,伸出水平支撐,撐緊洞壁,收起前支撐和后支撐,氣動皮帶機,然后刀盤回轉,開始掘進;掘進一個循環(huán)后,進行換步作業(yè)。其作業(yè)循環(huán)如下:
①撐靴撐緊在洞壁上,前支撐和后支撐收回,開始掘進;
②刀盤向前掘進一個循環(huán)后,掘進停止;
③前支撐和后支撐伸出,撐在洞壁上,撐靴收回,外凱向前滑移一個行程長度;
④利用前、后支撐進行方向調整;
⑤前后外凱撐靴重新?lián)尉o在洞壁上,前支撐和后支撐收回,開始新的掘進循環(huán)。
單護盾TBM由于沒有撐靴支撐,掘進時推力是靠護盾尾部的推進油缸支撐在管片上獲得,機器的作業(yè)和管片的安裝是在護盾的保護下進行的。由于單護盾TBM的掘進需要靠襯砌管片來承受后坐力,因此在安裝管片時必須停止掘進,掘進和管片安裝交替進行。
雙護盾掘進模式:在圍巖穩(wěn)定性較好的地層中掘進時,位于后護盾的撐靴緊撐在洞壁上,為刀盤掘進提供反力,在主推進油缸的作用下使TBM 向前推進。此時TBM作業(yè)循環(huán)為:掘進與安裝管片→撐靴收回換步→再支撐→再掘進與安裝管片。雙護盾掘進模式適用于穩(wěn)定性較好的硬巖地層施工,在此模式下,掘進與安裝管片同時進行,施工速度快。
單護盾掘進模式:單護盾掘進模式適應于不穩(wěn)定及不良地質地段。在軟弱圍巖地層中掘進時,洞壁不能提供足夠的支撐反力。這是,不再使用支撐靴與主推進系統(tǒng),伸縮護盾處于收縮位置。此時雙虎噸TBM就相當于一臺簡單的盾構。刀盤的推力由推進油缸支撐在管片上提供,TBM掘進與管片安裝不能同步。作業(yè)循環(huán)為:掘進→輔助油缸收回→安裝管片→再掘進。
敞開式TBM
掘進速度快;
對圍巖擾動小,開挖質量高;
敞開式TBM上配置了鋼拱架安裝器、超前探測鉆機、瞄桿鉆機等設備,能對地質進行有效的探測和處理,以適應不同的地質變化。
單護盾TBM
單護盾TBM的出渣是由皮帶輸送機在常壓下進行的;
單護盾TBM在惡劣地質、軟巖和破碎地層中有很強的適應性;
自動化、信息化程度高。
雙護盾
雙護盾TBM施工使隧道掘進、襯砌、出渣、運輸作業(yè)完全在護盾的保護下連續(xù)一次完成,實現(xiàn)了安全、高效、快速施工;
雙護盾TBM具有雙護盾掘進模式和單護盾掘進模式兩種模式,對不良地質地段具有較強適應性;
自動化、信息化程度高。
敞開式TBM主要用在巖石整體性較好,有一定自穩(wěn)性的圍巖的隧道,特別適合在硬巖、中硬巖掘進。
單護盾TBM適用于劣性地質,主要適用于中等長度隧道,有一定自穩(wěn)性的軟巖及破碎巖層。
雙護盾TBM一般適應于中~厚埋深、中~高強度、穩(wěn)定性基本良好的地質的隧道,并能適應各種不良地質,對巖石強度變化有較好適應性。