会计学1TBM法施工法施工(shī gōng)第一页，共46页 岩石隧道岩石隧道(suìdào)(suìdào)掘进机掘进机（（TBMTBM）法概述）法概述一、基本概念一、基本概念一、基本概念一、基本概念岩石隧道掘进机（岩石隧道掘进机（岩石隧道掘进机（岩石隧道掘进机（TunnelBoringMachineTunnelBoringMachineTunnelBoringMachineTunnelBoringMachine）简称）简称）简称）简称TBMTBMTBMTBM是利用岩石隧道掘进机在岩石地层中暗挖隧道是利用岩石隧道掘进机在岩石地层中暗挖隧道是利用岩石隧道掘进机在岩石地层中暗挖隧道是利用岩石隧道掘进机在岩石地层中暗挖隧道的一种施工方法通常是利用回转刀盘又借助推进装置的一种施工方法通常是利用回转刀盘又借助推进装置的一种施工方法通常是利用回转刀盘又借助推进装置的一种施工方法通常是利用回转刀盘又借助推进装置的作用力从而使刀盘上的滚刀切割的作用力从而使刀盘上的滚刀切割的作用力从而使刀盘上的滚刀切割的作用力从而使刀盘上的滚刀切割( ( ( (或破碎或破碎或破碎或破碎) ) ) )岩面，以达岩面，以达岩面，以达岩面，以达到破岩开挖隧道到破岩开挖隧道到破岩开挖隧道到破岩开挖隧道( ( ( (洞洞洞洞) ) ) )的目的。
的目的掘进机构造掘进机构造掘进机构造掘进机构造(gòuzào)(gòuzào)(gòuzào)(gòuzào)：是由切削破碎装置、行走推进装置、：是由切削破碎装置、行走推进装置、：是由切削破碎装置、行走推进装置、：是由切削破碎装置、行走推进装置、出碴运输装置、驱动装置、机器方位调整机构、机架和出碴运输装置、驱动装置、机器方位调整机构、机架和出碴运输装置、驱动装置、机器方位调整机构、机架和出碴运输装置、驱动装置、机器方位调整机构、机架和机尾，以及液压、电气、润滑、除尘系统等组成机尾，以及液压、电气、润滑、除尘系统等组成机尾，以及液压、电气、润滑、除尘系统等组成机尾，以及液压、电气、润滑、除尘系统等组成第1页/共45页第二页，共46页 岩石隧道岩石隧道(suìdào)(suìdào)掘进机掘进机（（TBMTBM）法概述）法概述二、岩石隧道掘进机的分类二、岩石隧道掘进机的分类二、岩石隧道掘进机的分类二、岩石隧道掘进机的分类按岩石的破碎方式分类：分为挤压破碎与切削破碎两种，前者是将较大的按岩石的破碎方式分类：分为挤压破碎与切削破碎两种，前者是将较大的按岩石的破碎方式分类：分为挤压破碎与切削破碎两种，前者是将较大的按岩石的破碎方式分类：分为挤压破碎与切削破碎两种，前者是将较大的推力给予刀具，通过刀具的楔子推力给予刀具，通过刀具的楔子推力给予刀具，通过刀具的楔子推力给予刀具，通过刀具的楔子(xiēzi)(xiēzi)(xiēzi)(xiēzi)作用将岩石挤压破碎；后者是利用作用将岩石挤压破碎；后者是利用作用将岩石挤压破碎；后者是利用作用将岩石挤压破碎；后者是利用旋转扭矩在刀具的切线方向及垂直方向上进行切削。
旋转扭矩在刀具的切线方向及垂直方向上进行切削旋转扭矩在刀具的切线方向及垂直方向上进行切削旋转扭矩在刀具的切线方向及垂直方向上进行切削按刀具旋转方式分类：分为单轴旋转式与多轴旋转式两种按刀具旋转方式分类：分为单轴旋转式与多轴旋转式两种按刀具旋转方式分类：分为单轴旋转式与多轴旋转式两种按刀具旋转方式分类：分为单轴旋转式与多轴旋转式两种按切削方式分类：分为全断面切削方式和部分断面切削方式两类部分断面按切削方式分类：分为全断面切削方式和部分断面切削方式两类部分断面按切削方式分类：分为全断面切削方式和部分断面切削方式两类部分断面按切削方式分类：分为全断面切削方式和部分断面切削方式两类部分断面切削方式是挖掘煤炭用的机械在隧道挖掘施工上的应用，全断面切削方式开切削方式是挖掘煤炭用的机械在隧道挖掘施工上的应用，全断面切削方式开切削方式是挖掘煤炭用的机械在隧道挖掘施工上的应用，全断面切削方式开切削方式是挖掘煤炭用的机械在隧道挖掘施工上的应用，全断面切削方式开挖的断面一般是圆形的挖的断面一般是圆形的挖的断面一般是圆形的挖的断面一般是圆形的。
按开挖地层分类：土质隧道掘进机（盾构）和岩石隧道掘进机（按开挖地层分类：土质隧道掘进机（盾构）和岩石隧道掘进机（按开挖地层分类：土质隧道掘进机（盾构）和岩石隧道掘进机（按开挖地层分类：土质隧道掘进机（盾构）和岩石隧道掘进机（TBMTBMTBMTBM））））第2页/共45页第三页，共46页 岩石隧道岩石隧道(suìdào)(suìdào)掘进机掘进机（（TBMTBM）法概述）法概述三、三、三、三、TBMTBMTBMTBM法的优缺点法的优缺点法的优缺点法的优缺点1 1 1 1、、、、TBMTBMTBMTBM法的优点法的优点法的优点法的优点 掘进效率高：连续作业，能保证破岩、出碴、支护一条龙作业特别在稳掘进效率高：连续作业，能保证破岩、出碴、支护一条龙作业特别在稳掘进效率高：连续作业，能保证破岩、出碴、支护一条龙作业特别在稳掘进效率高：连续作业，能保证破岩、出碴、支护一条龙作业特别在稳定的围岩中长距离施工时，尤其明显定的围岩中长距离施工时，尤其明显定的围岩中长距离施工时，尤其明显定的围岩中长距离施工时，尤其明显 开挖施工质量好：超挖量少，内壁光滑，不存在凹凸现象，减少支护工程量，开挖施工质量好：超挖量少，内壁光滑，不存在凹凸现象，减少支护工程量，开挖施工质量好：超挖量少，内壁光滑，不存在凹凸现象，减少支护工程量，开挖施工质量好：超挖量少，内壁光滑，不存在凹凸现象，减少支护工程量，降低工程费用。
降低工程费用降低工程费用降低工程费用 对岩石的扰动小：改善开挖面的施工条件对岩石的扰动小：改善开挖面的施工条件对岩石的扰动小：改善开挖面的施工条件对岩石的扰动小：改善开挖面的施工条件(tiáojiàn)(tiáojiàn)(tiáojiàn)(tiáojiàn)周围岩层稳定性较好，周围岩层稳定性较好，周围岩层稳定性较好，周围岩层稳定性较好，保证了施工人员的健康和安全保证了施工人员的健康和安全保证了施工人员的健康和安全保证了施工人员的健康和安全 施工安全：施工安全：施工安全：施工安全：TBMTBMTBMTBM可在防护棚内进行刀具的更换，密闭式操纵室和高性能的集可在防护棚内进行刀具的更换，密闭式操纵室和高性能的集可在防护棚内进行刀具的更换，密闭式操纵室和高性能的集可在防护棚内进行刀具的更换，密闭式操纵室和高性能的集尘机的采用，使安全性和作业环境有了较大的改善尘机的采用，使安全性和作业环境有了较大的改善尘机的采用，使安全性和作业环境有了较大的改善尘机的采用，使安全性和作业环境有了较大的改善第3页/共45页第四页，共46页 岩石岩石(yánshí)(yánshí)隧道掘进机隧道掘进机（（TBMTBM）法概述）法概述2 2 2 2、、、、TBMTBMTBMTBM法的缺点法的缺点法的缺点法的缺点 适应性较差：对多变的地质条件适应性较差：对多变的地质条件适应性较差：对多变的地质条件适应性较差：对多变的地质条件( ( ( (断层、破碎带、挤压带、涌水及坚硬岩石等断层、破碎带、挤压带、涌水及坚硬岩石等断层、破碎带、挤压带、涌水及坚硬岩石等断层、破碎带、挤压带、涌水及坚硬岩石等) ) ) )的适应性较差。
近年来采用了盾构外壳保护型的掘进机，施工既可以在软弱的适应性较差近年来采用了盾构外壳保护型的掘进机，施工既可以在软弱的适应性较差近年来采用了盾构外壳保护型的掘进机，施工既可以在软弱的适应性较差近年来采用了盾构外壳保护型的掘进机，施工既可以在软弱和多变的地层中掘进又能在中硬岩层中开挖施工和多变的地层中掘进又能在中硬岩层中开挖施工和多变的地层中掘进又能在中硬岩层中开挖施工和多变的地层中掘进又能在中硬岩层中开挖施工 经济性问题：掘进机结构复杂，对材料、零部件的耐久性要求高制造的价经济性问题：掘进机结构复杂，对材料、零部件的耐久性要求高制造的价经济性问题：掘进机结构复杂，对材料、零部件的耐久性要求高制造的价经济性问题：掘进机结构复杂，对材料、零部件的耐久性要求高制造的价格较高难用于短隧道难用于短隧道难用于短隧道难用于短隧道 开挖不同断面问题：施工途中不能改变开挖直径断面的大小、形状变更难，开挖不同断面问题：施工途中不能改变开挖直径断面的大小、形状变更难，开挖不同断面问题：施工途中不能改变开挖直径断面的大小、形状变更难，开挖不同断面问题：施工途中不能改变开挖直径。
断面的大小、形状变更难，在应用上受到一定在应用上受到一定在应用上受到一定在应用上受到一定(yīdìng)(yīdìng)(yīdìng)(yīdìng)的制约第4页/共45页第五页，共46页 掘进机（掘进机（掘进机（掘进机（TBMTBMTBMTBM）的基本）的基本）的基本）的基本(jīběn)(jīběn)(jīběn)(jīběn)构成和性能构成和性能构成和性能构成和性能 一、一、TBMTBM工法的基本构成工法的基本构成 大体上可分为以下开挖部、反力支撑部、大体上可分为以下开挖部、反力支撑部、推进部和排土部几个部分推进部和排土部几个部分1 1、开挖部、开挖部（（1 1）开挖机制）开挖机制 开挖岩层所使用的刀具，不是用于开挖软开挖岩层所使用的刀具，不是用于开挖软弱土层的锯齿形刀具，而是所谓的滚刀弱土层的锯齿形刀具，而是所谓的滚刀（回转式刀具）滚刀以一定（回转式刀具）滚刀以一定(yīdìng)(yīdìng)的的间距安设在刀盘上，掘进时，滚刀向岩层间距安设在刀盘上，掘进时，滚刀向岩层挤压，把岩层压碎，进行开挖挤压，把岩层压碎，进行开挖第5页/共45页第六页，共46页。
掘进机（掘进机（掘进机（掘进机（TBMTBMTBMTBM）的基本）的基本）的基本）的基本(jīběn)(jīběn)(jīběn)(jīběn)构成和性能构成和性能构成和性能构成和性能（（2 2）滚刀）滚刀(ɡǔn dāo)(ɡǔn dāo) 滚刀滚刀(ɡǔn dāo)(ɡǔn dāo)是由回转的刀体和是由回转的刀体和装备有刀具的刀头环构成刀头环具有能装备有刀具的刀头环构成刀头环具有能够更换的结构最新的刀头环采用了算盘够更换的结构最新的刀头环采用了算盘状的刀圈，材质也改为镍铬钼合金钢系状的刀圈，材质也改为镍铬钼合金钢系 掘进性能与刀具的性能密切相关在高掘进性能与刀具的性能密切相关在高速施工的条件下，开发长寿命，大型化的速施工的条件下，开发长寿命，大型化的刀具是极为必要的刀具是极为必要的 第6页/共45页第七页，共46页 掘进机（掘进机（掘进机（掘进机（TBMTBMTBMTBM）的基本）的基本）的基本）的基本(jīběn)(jīběn)(jīběn)(jīběn)构成和性能构成和性能构成和性能构成和性能 滚刀滚刀(ɡǔn dāo)(ɡǔn dāo)的构造的构造刀刀头头开开挖挖(kāi (kāi wā)wā)方方法法的差异的差异第7页/共45页第八页，共46页。
掘进机（掘进机（掘进机（掘进机（TBMTBMTBMTBM）的基本构成）的基本构成）的基本构成）的基本构成(gòuchéng)(gòuchéng)(gòuchéng)(gòuchéng)和性能和性能和性能和性能（（（（3 3 3 3）刀盘构造）刀盘构造）刀盘构造）刀盘构造 TBM TBM TBM TBM与在软土中掘进与在软土中掘进与在软土中掘进与在软土中掘进的盾构不同的盾构不同的盾构不同的盾构不同(bù tónɡ)(bù tónɡ)(bù tónɡ)(bù tónɡ)，是以围岩的自稳为，是以围岩的自稳为，是以围岩的自稳为，是以围岩的自稳为前提的有各种各样前提的有各种各样前提的有各种各样前提的有各种各样的构造但其最主要的构造但其最主要的构造但其最主要的构造但其最主要的是刀盘和支撑靴的是刀盘和支撑靴的是刀盘和支撑靴的是刀盘和支撑靴 1 1 1 1）球面和平面刀盘）球面和平面刀盘）球面和平面刀盘）球面和平面刀盘 如图示如图示如图示如图示 刀头轮廓刀头轮廓第8页/共45页第九页，共46页 掘进机（掘进机（掘进机（掘进机（TBMTBMTBMTBM）的基本构成）的基本构成）的基本构成）的基本构成(gòuchéng)(gòuchéng)(gòuchéng)(gòuchéng)和性能和性能和性能和性能（（（（2 2 2 2）周边支持型和中央主轴型刀盘）周边支持型和中央主轴型刀盘）周边支持型和中央主轴型刀盘）周边支持型和中央主轴型刀盘周边支持型刀盘：是由圆筒状的筒体和主机架构成，采用大口径轴承。
后背部设周边支持型刀盘：是由圆筒状的筒体和主机架构成，采用大口径轴承后背部设周边支持型刀盘：是由圆筒状的筒体和主机架构成，采用大口径轴承后背部设周边支持型刀盘：是由圆筒状的筒体和主机架构成，采用大口径轴承后背部设有开口有开口有开口有开口(kāikǒu)(kāikǒu)(kāikǒu)(kāikǒu)很大的周边支持结构开挖石碴由设在刀盘前面和外周面很大的周边支持结构开挖石碴由设在刀盘前面和外周面很大的周边支持结构开挖石碴由设在刀盘前面和外周面很大的周边支持结构开挖石碴由设在刀盘前面和外周面的缝隙处理施工时，通过把主机架作为料斗提升，将石碴送到排土装置中的缝隙处理施工时，通过把主机架作为料斗提升，将石碴送到排土装置中的缝隙处理施工时，通过把主机架作为料斗提升，将石碴送到排土装置中的缝隙处理施工时，通过把主机架作为料斗提升，将石碴送到排土装置中中央主轴型刀盘：是一个圆板构造体，在其中心处设主轴，用小口径的轴承来支中央主轴型刀盘：是一个圆板构造体，在其中心处设主轴，用小口径的轴承来支中央主轴型刀盘：是一个圆板构造体，在其中心处设主轴，用小口径的轴承来支中央主轴型刀盘：是一个圆板构造体，在其中心处设主轴，用小口径的轴承来支持。
滚刀配置在圆板上出碴是利用设在刀盘外周部的刮板从下部收集，而持滚刀配置在圆板上出碴是利用设在刀盘外周部的刮板从下部收集，而持滚刀配置在圆板上出碴是利用设在刀盘外周部的刮板从下部收集，而持滚刀配置在圆板上出碴是利用设在刀盘外周部的刮板从下部收集，而后用外周部的料斗由上部送到排土装置中后用外周部的料斗由上部送到排土装置中后用外周部的料斗由上部送到排土装置中后用外周部的料斗由上部送到排土装置中第9页/共45页第十页，共46页 掘进机（掘进机（掘进机（掘进机（TBMTBMTBMTBM）的基本构成）的基本构成）的基本构成）的基本构成(gòuchéng)(gòuchéng)(gòuchéng)(gòuchéng)和性能和性能和性能和性能 2 2、反力支承靴部、反力支承靴部 TBM TBM推进时所需的反力（推进力、刀盘转推进时所需的反力（推进力、刀盘转矩）为提供充分的反力和不损伤隧道壁矩）为提供充分的反力和不损伤隧道壁面，应该加大其接触面积，以减小接地压面，应该加大其接触面积，以减小接地压力通常，接地压力取为～力通常，接地压力取为～5.0 MPa5.0 MPa如把上述支承靴称为主支承靴，则还有所谓上述支承靴称为主支承靴，则还有所谓(suǒwèi)(suǒwèi)的以控制震动，控制方向等为目的以控制震动，控制方向等为目的的各种辅助支承靴。
的的各种辅助支承靴第10页/共45页第十一页，共46页 掘进机（掘进机（掘进机（掘进机（TBMTBMTBMTBM）的基本）的基本）的基本）的基本(jīběn)(jīběn)(jīběn)(jīběn)构成和性能构成和性能构成和性能构成和性能（（（（1 1 1 1）盾构形）盾构形）盾构形）盾构形TBMTBMTBMTBM支承靴支承靴支承靴支承靴 在盾构型在盾构型在盾构型在盾构型TBMTBMTBMTBM中，设有中，设有中，设有中，设有提供推进反力的主支承提供推进反力的主支承提供推进反力的主支承提供推进反力的主支承靴靴靴靴( ( ( (尾部尾部尾部尾部) ) ) )和掌子面支承和掌子面支承和掌子面支承和掌子面支承靴靴靴靴( ( ( (前部前部前部前部) ) ) )主支承靴一主支承靴一主支承靴一主支承靴一般是水平的在左右设置般是水平的在左右设置般是水平的在左右设置般是水平的在左右设置一对一对一对一对(yī duì)(yī duì)(yī duì)(yī duì)，但对大，但对大，但对大，但对大口径的口径的口径的口径的TBMTBMTBMTBM，有时在周边，有时在周边，有时在周边，有时在周边上要设置上要设置上要设置上要设置4 4 4 4～～～～5 5 5 5个支撑靴。
个支撑靴个支撑靴个支撑靴 盾构型支撑靴构造盾构型支撑靴构造第11页/共45页第十二页，共46页 掘进机（掘进机（掘进机（掘进机（TBMTBMTBMTBM）的基本构成）的基本构成）的基本构成）的基本构成(gòuchéng)(gòuchéng)(gòuchéng)(gòuchéng)和性能和性能和性能和性能（（（（2 2 2 2）敞开式）敞开式）敞开式）敞开式TBMTBMTBMTBM支承靴支承靴支承靴支承靴 有单支承靴方式和双支承靴方式两种有单支承靴方式和双支承靴方式两种有单支承靴方式和双支承靴方式两种有单支承靴方式和双支承靴方式两种 单支承靴：是在主梁上左右设一对支承靴该支撑靴对应推进时单支承靴：是在主梁上左右设一对支承靴该支撑靴对应推进时单支承靴：是在主梁上左右设一对支承靴该支撑靴对应推进时单支承靴：是在主梁上左右设一对支承靴该支撑靴对应推进时主梁的方位变化主梁的方位变化主梁的方位变化主梁的方位变化 双支承靴：是前后各有一对支承靴前面的支承靴有双支承靴：是前后各有一对支承靴前面的支承靴有双支承靴：是前后各有一对支承靴。
前面的支承靴有双支承靴：是前后各有一对支承靴前面的支承靴有4 4 4 4个个个个(X(X(X(X形形形形) ) ) )、、、、2 2 2 2个（个（个（个（I I I I形）、形）、形）、形）、3 3 3 3个个个个(T(T(T(T形形形形) ) ) )的布置形式的布置形式的布置形式的布置形式 方向修正：不管支撑靴是何种方式，都应在设置支承靴前进行，方向修正：不管支撑靴是何种方式，都应在设置支承靴前进行，方向修正：不管支撑靴是何种方式，都应在设置支承靴前进行，方向修正：不管支撑靴是何种方式，都应在设置支承靴前进行，但对于单支承靴方式，开挖过程但对于单支承靴方式，开挖过程但对于单支承靴方式，开挖过程但对于单支承靴方式，开挖过程(guòchéng)(guòchéng)(guòchéng)(guòchéng)中也能改变方向而中也能改变方向而中也能改变方向而中也能改变方向而双支承靴方式，在开挖进程中不能改变方向，受地质变化的影响双支承靴方式，在开挖进程中不能改变方向，受地质变化的影响双支承靴方式，在开挖进程中不能改变方向，受地质变化的影响双支承靴方式，在开挖进程中不能改变方向，受地质变化的影响小，直进性能好。
小，直进性能好小，直进性能好小，直进性能好 第12页/共45页第十三页，共46页 掘进机（掘进机（掘进机（掘进机（TBMTBMTBMTBM）的基本构成）的基本构成）的基本构成）的基本构成(gòuchéng)(gòuchéng)(gòuchéng)(gòuchéng)和性能和性能和性能和性能 敞开式敞开式TBM支撑靴构造支撑靴构造第13页/共45页第十四页，共46页 掘进机（掘进机（掘进机（掘进机（TBMTBMTBMTBM）的基本构成）的基本构成）的基本构成）的基本构成(gòuchéng)(gòuchéng)(gòuchéng)(gòuchéng)和性能和性能和性能和性能 常用的各类支承靴的构造特点常用的各类支承靴的构造特点常用的各类支承靴的构造特点常用的各类支承靴的构造特点 1 1）单支承靴敞开式）单支承靴敞开式）单支承靴敞开式）单支承靴敞开式TBMTBM方式方式方式方式 TBM TBM的刀盘是周边支持型的驱动马达设在刀盘的后面为减小伸缩千斤的刀盘是周边支持型的驱动马达设在刀盘的后面为减小伸缩千斤的刀盘是周边支持型的驱动马达设在刀盘的后面。
为减小伸缩千斤的刀盘是周边支持型的驱动马达设在刀盘的后面为减小伸缩千斤顶时对支承靴产生的弯矩，可把主梁和支承靴座相连接顶时对支承靴产生的弯矩，可把主梁和支承靴座相连接顶时对支承靴产生的弯矩，可把主梁和支承靴座相连接顶时对支承靴产生的弯矩，可把主梁和支承靴座相连接 2 2）双支承靴梁型）双支承靴梁型）双支承靴梁型）双支承靴梁型TBMTBM方式方式方式方式 TBM TBM的刀盘通常是平面型的多把驱动装置的刀盘通常是平面型的多把驱动装置的刀盘通常是平面型的多把驱动装置的刀盘通常是平面型的多把驱动装置(zhuāngzhì)(zhuāngzhì)设在最后端用设在最后端用设在最后端用设在最后端用主梁内的驱动装置主梁内的驱动装置主梁内的驱动装置主梁内的驱动装置(zhuāngzhì)(zhuāngzhì)驱动千斤顶与支承靴的主梁连接皮带驱动千斤顶与支承靴的主梁连接皮带驱动千斤顶与支承靴的主梁连接皮带驱动千斤顶与支承靴的主梁连接皮带运输机设置在主梁上部运输机设置在主梁上部运输机设置在主梁上部运输机设置在主梁上部第14页/共45页第十五页，共46页 掘进机（掘进机（掘进机（掘进机（TBMTBMTBMTBM）的基本）的基本）的基本）的基本(jīběn)(jīběn)(jīběn)(jīběn)构成和性能构成和性能构成和性能构成和性能 3）盾构型）盾构型TBM 开放型盾构型开放型盾构型TBM的刀盘都是穹型的（呈的刀盘都是穹型的（呈拱形）。
分前后筒体间可伸缩的拱形）分前后筒体间可伸缩的2筒式结构筒式结构和前中筒间及中后筒间用可活动铰结合的和前中筒间及中后筒间用可活动铰结合的筒式结构两种筒式结构两种 4）斜井用）斜井用TBM 斜井使用斜井使用(shǐyòng)的的TBM基本上与在水平基本上与在水平坑道中使用坑道中使用(shǐyòng)的的TBM一样 第15页/共45页第十六页，共46页 掘进机（掘进机（掘进机（掘进机（TBMTBMTBMTBM）的基本构成）的基本构成）的基本构成）的基本构成(gòuchéng)(gòuchéng)(gòuchéng)(gòuchéng)和性能和性能和性能和性能 5 5）导坑和扩挖型）导坑和扩挖型）导坑和扩挖型）导坑和扩挖型TBMTBM 开挖大口径隧道的方法，首先开挖大口径隧道的方法，首先开挖大口径隧道的方法，首先开挖大口径隧道的方法，首先(shǒuxiān)(shǒuxiān)是用导坑是用导坑是用导坑是用导坑TBMTBM开挖小断面的导坑，以此为前导，用扩挖型开挖小断面的导坑，以此为前导，用扩挖型开挖小断面的导坑，以此为前导，用扩挖型开挖小断面的导坑，以此为前导，用扩挖型TBMTBM扩挖隧道。
组成如下图扩挖隧道组成如下图扩挖隧道组成如下图扩挖隧道组成如下图 扩挖扩挖TBM第16页/共45页第十七页，共46页 掘进机（掘进机（掘进机（掘进机（TBMTBMTBMTBM）的基本）的基本）的基本）的基本(jīběn)(jīběn)(jīběn)(jīběn)构成和性能构成和性能构成和性能构成和性能 3、推进部、推进部 主要使用推进千斤顶，推进按下述动作反主要使用推进千斤顶，推进按下述动作反复进行复进行(jìnxíng)1）扩张支撑靴，固定机体在隧道壁上；）扩张支撑靴，固定机体在隧道壁上；（（2）回转刀盘，开动千斤顶前进；）回转刀盘，开动千斤顶前进；（（3）推进一个行程后，缩回支撑靴，把支撑）推进一个行程后，缩回支撑靴，把支撑靴移置到前方，返回（靴移置到前方，返回（1）的状态第17页/共45页第十八页，共46页 掘进机（掘进机（掘进机（掘进机（TBMTBMTBMTBM）的基本）的基本）的基本）的基本(jīběn)(jīběn)(jīběn)(jīběn)构成和性能构成和性能构成和性能构成和性能第18页/共45页第十九页，共46页 掘进机（掘进机（掘进机（掘进机（TBMTBMTBMTBM）的基本）的基本）的基本）的基本(jīběn)(jīběn)(jīběn)(jīběn)构成和性能构成和性能构成和性能构成和性能 4 4、排土方式、排土方式、排土方式、排土方式（（（（1 1）皮带运输机）皮带运输机）皮带运输机）皮带运输机 使用较多、运量大，可实现高速化，有涌水时，排土困难。
使用较多、运量大，可实现高速化，有涌水时，排土困难使用较多、运量大，可实现高速化，有涌水时，排土困难使用较多、运量大，可实现高速化，有涌水时，排土困难2 2）喷射泵）喷射泵）喷射泵）喷射泵 液体进行输送由喷射泵开路，掌子面可以开放有涌水时，该方法也液体进行输送由喷射泵开路，掌子面可以开放有涌水时，该方法也液体进行输送由喷射泵开路，掌子面可以开放有涌水时，该方法也液体进行输送由喷射泵开路，掌子面可以开放有涌水时，该方法也极为有效但排土效率低，只用于小口径的极为有效但排土效率低，只用于小口径的极为有效但排土效率低，只用于小口径的极为有效但排土效率低，只用于小口径的TBMTBM中3 3）螺旋式输送机）螺旋式输送机）螺旋式输送机）螺旋式输送机 用于密闭式盾构用于密闭式盾构用于密闭式盾构用于密闭式盾构TBMTBM，也可以在土压式，也可以在土压式，也可以在土压式，也可以在土压式TBMTBM中使用 使用该方法掌子面自稳性高，在无涌水时，掌子面可开放使用该方法掌子面自稳性高，在无涌水时，掌子面可开放使用该方法掌子面自稳性高，在无涌水时，掌子面可开放使用该方法掌子面自稳性高，在无涌水时，掌子面可开放。
4 4）泥土）泥土）泥土）泥土(nítǔ)(nítǔ)加压方式液体输送加压方式液体输送加压方式液体输送加压方式液体输送 使用在密闭式盾构使用在密闭式盾构使用在密闭式盾构使用在密闭式盾构TBMTBM中对掌子面的稳定效果很好对掌子面的稳定效果很好对掌子面的稳定效果很好对掌子面的稳定效果很好第19页/共45页第二十页，共46页 掘进机（掘进机（掘进机（掘进机（TBMTBMTBMTBM）的基本）的基本）的基本）的基本(jīběn)(jīběn)(jīběn)(jīběn)构成和性能构成和性能构成和性能构成和性能 二、二、二、二、TBMTBMTBMTBM的掘进速度的掘进速度的掘进速度的掘进速度 滚刀掘进速度的计算公式有很多种，但一般以下滚刀掘进速度的计算公式有很多种，但一般以下滚刀掘进速度的计算公式有很多种，但一般以下滚刀掘进速度的计算公式有很多种，但一般以下式概括 R = P ×n R = P ×n R = P ×n R = P ×n 式中：式中：式中：式中： R R R R：：：： 掘进速度（掘进速度（掘进速度（掘进速度（cm/mincm/mincm/mincm/min）；）；）；）； P P P P：：：： 切入深度（切入深度（切入深度（切入深度（cm/revcm/revcm/revcm/rev）；）；）；）； n n n n：：：： 滚刀回转数（滚刀回转数（滚刀回转数（滚刀回转数（rpmrpmrpmrpm）。
一次切入深度一次切入深度一次切入深度一次切入深度P P P P与岩石强度（单轴抗压强度），与岩石强度（单轴抗压强度），与岩石强度（单轴抗压强度），与岩石强度（单轴抗压强度），刀头刀头刀头刀头(dāo tóu)(dāo tóu)(dāo tóu)(dāo tóu)间隔（间隔（间隔（间隔（S S S S），刀头），刀头），刀头），刀头(dāo tóu)(dāo tóu)(dāo tóu)(dāo tóu)荷载荷载荷载荷载（（（（W W W W）有关，可按下式计算：）有关，可按下式计算：）有关，可按下式计算：）有关，可按下式计算： 为提高掘进速度，可采用加大切入深度，或增加为提高掘进速度，可采用加大切入深度，或增加为提高掘进速度，可采用加大切入深度，或增加为提高掘进速度，可采用加大切入深度，或增加刀盘回转数的措施刀盘回转数的措施刀盘回转数的措施刀盘回转数的措施第20页/共45页第二十一页，共46页 掘进机（掘进机（掘进机（掘进机（TBMTBMTBMTBM）的基本构成）的基本构成）的基本构成）的基本构成(gòuchéng)(gòuchéng)(gòuchéng)(gòuchéng)和性能和性能和性能和性能TBMTBMTBMTBM的掘进速度可按下式计算：的掘进速度可按下式计算：的掘进速度可按下式计算：的掘进速度可按下式计算：式中：式中：式中：式中： ：：：：TBMTBMTBMTBM移动的作业移动的作业移动的作业移动的作业(zuòyè)(zuòyè)(zuòyè)(zuòyè)时间（时间（时间（时间（h h h h）；）；）；）； ：：：：TBMTBMTBMTBM移动中的损失时间（移动中的损失时间（移动中的损失时间（移动中的损失时间（h h h h）；）；）；）；n n n n ：刀盘转数（：刀盘转数（：刀盘转数（：刀盘转数（rpmrpmrpmrpm）；）；）；）； ：刀盘转动一次的切入深度（：刀盘转动一次的切入深度（：刀盘转动一次的切入深度（：刀盘转动一次的切入深度（cm/revcm/revcm/revcm/rev）；）；）；）； ：更换一个刀具的时间（：更换一个刀具的时间（：更换一个刀具的时间（：更换一个刀具的时间（h h h h）；）；）；）； ：刀具的转送距离（：刀具的转送距离（：刀具的转送距离（：刀具的转送距离（kmkmkmkm）；）；）；）；D D D D ：开挖直径（：开挖直径（：开挖直径（：开挖直径（m m m m）；）；）；）； ：每米的辅助作业：每米的辅助作业：每米的辅助作业：每米的辅助作业(zuòyè)(zuòyè)(zuòyè)(zuòyè)时间（时间（时间（时间（h h h h）。
第21页/共45页第二十二页，共46页 掘进机（掘进机（掘进机（掘进机（TBMTBMTBMTBM）的基本构成）的基本构成）的基本构成）的基本构成(gòuchéng)(gòuchéng)(gòuchéng)(gòuchéng)和性能和性能和性能和性能 一、概述一、概述 根据隧道周围岩石的抗压强度，裂缝状根据隧道周围岩石的抗压强度，裂缝状态，涌水状态等地层岩性条件的实际状况态，涌水状态等地层岩性条件的实际状况以及以及(yǐjí)机械构造、直径等的机械条件以机械构造、直径等的机械条件以及及(yǐjí)隧道的断面、长度、位置状况、选隧道的断面、长度、位置状况、选址条件等进行判断址条件等进行判断 第22页/共45页第二十三页，共46页 掘进机（掘进机（掘进机（掘进机（TBMTBMTBMTBM）的基本）的基本）的基本）的基本(jīběn)(jīběn)(jīběn)(jīběn)构成和性能构成和性能构成和性能构成和性能TBMTBM工法的研究流程工法的研究流程第23页/共45页第二十四页，共46页 掘进机（掘进机（掘进机（掘进机（TBMTBMTBMTBM）的基本构成）的基本构成）的基本构成）的基本构成(gòuchéng)(gòuchéng)(gòuchéng)(gòuchéng)和性能和性能和性能和性能 二、二、二、二、 工程地质条件工程地质条件工程地质条件工程地质条件 在在在在TBMTBM工法中，工法中，工法中，工法中，TBMTBM和掌子面是分离和掌子面是分离和掌子面是分离和掌子面是分离(fēnlí)(fēnlí)的，故有软弱层和破碎带时，采的，故有软弱层和破碎带时，采的，故有软弱层和破碎带时，采的，故有软弱层和破碎带时，采用辅助工法很困难。
所以，不良地质的调查，不仅对用辅助工法很困难所以，不良地质的调查，不仅对用辅助工法很困难所以，不良地质的调查，不仅对用辅助工法很困难所以，不良地质的调查，不仅对TBMTBM的选择和施工速度有很的选择和施工速度有很的选择和施工速度有很的选择和施工速度有很大的影响，对能否采用大的影响，对能否采用大的影响，对能否采用大的影响，对能否采用TBMTBM法也是决定性的因素法也是决定性的因素法也是决定性的因素法也是决定性的因素 1 1、影响选用、影响选用、影响选用、影响选用TBMTBM工法的地质因素工法的地质因素工法的地质因素工法的地质因素 （（（（1 1）隧道地压）隧道地压）隧道地压）隧道地压 很大的地压作用掌子面难于自稳，很大的地压作用掌子面难于自稳，很大的地压作用掌子面难于自稳，很大的地压作用掌子面难于自稳，TBMTBM掘进是极为困难的掘进是极为困难的掘进是极为困难的掘进是极为困难的 （（（（2 2）涌水状态）涌水状态）涌水状态）涌水状态 在涌水地段，在极端的情况下，机体会产生下沉在涌水地段，在极端的情况下，机体会产生下沉在涌水地段，在极端的情况下，机体会产生下沉在涌水地段，在极端的情况下，机体会产生下沉 ，，，，TBMTBM的优点会丧失殆尽。
的优点会丧失殆尽的优点会丧失殆尽的优点会丧失殆尽 第24页/共45页第二十五页，共46页 掘进机（掘进机（掘进机（掘进机（TBMTBMTBMTBM）的基本）的基本）的基本）的基本(jīběn)(jīběn)(jīběn)(jīběn)构成和性能构成和性能构成和性能构成和性能2 2、影响、影响TBMTBM效率的地质因素效率的地质因素 主要有岩石强度、硬度及裂隙等这些因主要有岩石强度、硬度及裂隙等这些因素对素对TBMTBM切削切削(qiēxiāo)(qiēxiāo)岩石的能力影响极岩石的能力影响极大第25页/共45页第二十六页，共46页 掘进机（掘进机（掘进机（掘进机（TBMTBMTBMTBM）的基本构成）的基本构成）的基本构成）的基本构成(gòuchéng)(gòuchéng)(gòuchéng)(gòuchéng)和性能和性能和性能和性能 三、三、三、三、 机械条件机械条件机械条件机械条件(tiáojiàn)(tiáojiàn) TBM TBM不仅受到地质条件不仅受到地质条件不仅受到地质条件不仅受到地质条件(tiáojiàn)(tiáojiàn)的约束，还受到开挖直径、开挖的约束，还受到开挖直径、开挖的约束，还受到开挖直径、开挖的约束，还受到开挖直径、开挖机构的约束。
机构的约束机构的约束机构的约束 一般说在硬岩中，大直径的开挖是很困难的日本的实绩是最大直一般说在硬岩中，大直径的开挖是很困难的日本的实绩是最大直一般说在硬岩中，大直径的开挖是很困难的日本的实绩是最大直一般说在硬岩中，大直径的开挖是很困难的日本的实绩是最大直径径径径5m5m前后理由是：目前的前后理由是：目前的前后理由是：目前的前后理由是：目前的TBMTBM大都是单轴回转式的，开挖直径大都是单轴回转式的，开挖直径大都是单轴回转式的，开挖直径大都是单轴回转式的，开挖直径越大，刀头的内周和外周的周速差越大，对刀头产生种种不良影越大，刀头的内周和外周的周速差越大，对刀头产生种种不良影越大，刀头的内周和外周的周速差越大，对刀头产生种种不良影越大，刀头的内周和外周的周速差越大，对刀头产生种种不良影响此外，随着开挖直径的增大，要增大推力，支撑靴也要增大此外，随着开挖直径的增大，要增大推力，支撑靴也要增大此外，随着开挖直径的增大，要增大推力，支撑靴也要增大此外，随着开挖直径的增大，要增大推力，支撑靴也要增大会出现运送上的困难和承载力问题会出现运送上的困难和承载力问题会出现运送上的困难和承载力问题。
会出现运送上的困难和承载力问题 此外，挖掘机械是采用压碎方式还是切削方式，对实际应用的适用此外，挖掘机械是采用压碎方式还是切削方式，对实际应用的适用此外，挖掘机械是采用压碎方式还是切削方式，对实际应用的适用此外，挖掘机械是采用压碎方式还是切削方式，对实际应用的适用范围也有差别范围也有差别范围也有差别范围也有差别第26页/共45页第二十七页，共46页 掘进机（掘进机（掘进机（掘进机（TBMTBMTBMTBM）的基本构成）的基本构成）的基本构成）的基本构成(gòuchéng)(gòuchéng)(gòuchéng)(gòuchéng)和性能和性能和性能和性能 四、四、四、四、 开挖长度开挖长度开挖长度开挖长度 TBM TBM进入进入进入进入(jìnrù)(jìnrù)现场后，一般要经过运输、组装的过程根据现场后，一般要经过运输、组装的过程根据现场后，一般要经过运输、组装的过程根据现场后，一般要经过运输、组装的过程根据TBMTBM的直径和形的直径和形的直径和形的直径和形式、运输途径、组装基地的状况等，要准备式、运输途径、组装基地的状况等，要准备式、运输途径、组装基地的状况等，要准备式、运输途径、组装基地的状况等，要准备1~21~2个月。
其次，个月其次，个月其次，个月其次，TBMTBM的后续设的后续设的后续设的后续设备长备长备长备长100~200m100~200m，为正规地进行掘进，也要先修筑一段长，为正规地进行掘进，也要先修筑一段长，为正规地进行掘进，也要先修筑一段长，为正规地进行掘进，也要先修筑一段长200m200m左右的隧道左右的隧道左右的隧道左右的隧道所以，隧道长度短时，包括机械购置费在内的成本是很高的，是不经济的所以，隧道长度短时，包括机械购置费在内的成本是很高的，是不经济的所以，隧道长度短时，包括机械购置费在内的成本是很高的，是不经济的所以，隧道长度短时，包括机械购置费在内的成本是很高的，是不经济的 当隧道长度在当隧道长度在当隧道长度在当隧道长度在1000m1000m以下时，固定费的成本急剧增大，到以下时，固定费的成本急剧增大，到以下时，固定费的成本急剧增大，到以下时，固定费的成本急剧增大，到3000m3000m左右时，成左右时，成左右时，成左右时，成本大致是一定的因此，如果单纯的比较，本大致是一定的因此，如果单纯的比较，本大致是一定的因此，如果单纯的比较，本大致是一定的因此，如果单纯的比较，TBMTBM适宜的长度最好是适宜的长度最好是适宜的长度最好是适宜的长度最好是3000m3000m以以以以上。
上第27页/共45页第二十八页，共46页 掘进机（掘进机（掘进机（掘进机（TBMTBMTBMTBM）的基本）的基本）的基本）的基本(jīběn)(jīběn)(jīběn)(jīběn)构成和性能构成和性能构成和性能构成和性能 五、工程所在地的设施五、工程所在地的设施 在在TBM法中，因要进行机械的运输、法中，因要进行机械的运输、组装等，故要对隧道所处地点的状况，给组装等，故要对隧道所处地点的状况，给以应有的注意以应有的注意TBM的运搬计划，要考虑的运搬计划，要考虑道路的宽度、高度和重量的限制，根据组道路的宽度、高度和重量的限制，根据组装的条件要充分调查装的条件要充分调查(diào chá)运输时的分运输时的分割方法（最小分割尺寸和重量）割方法（最小分割尺寸和重量）第28页/共45页第二十九页，共46页 掘进机（掘进机（掘进机（掘进机（TBMTBMTBMTBM）的基本）的基本）的基本）的基本(jīběn)(jīběn)(jīběn)(jīběn)构成和性能构成和性能构成和性能构成和性能 掘进机在各类隧道开挖中的技术可行性、经济合理性主要取决于：掘进机在各类隧道开挖中的技术可行性、经济合理性主要取决于： 工程规模：隧道形状、长度、直径、埋深、走向以及围岩条件等。
工程规模：隧道形状、长度、直径、埋深、走向以及围岩条件等 地质情况：岩石地质情况：岩石(yánshí)(yánshí)类型及强度，地质的节理分布及发育程度，有无断层、暗河、溶洞，类型及强度，地质的节理分布及发育程度，有无断层、暗河、溶洞，地下水的分布，隧道正上方有无建筑物、河流等地下水的分布，隧道正上方有无建筑物、河流等 作业场地：交通运输能力掘进机的机械部件多、重量大、现场搬运、解体等工作需要起重设作业场地：交通运输能力掘进机的机械部件多、重量大、现场搬运、解体等工作需要起重设备等配合水电来源、进出洞口场地等备等配合水电来源、进出洞口场地等 施工进度要求：由总控制工期的时间推算出平均月进尺指标施工进度要求：由总控制工期的时间推算出平均月进尺指标 企业自身的实际能力：制造维修能力、经济能力，施工队伍的技术、管理水平以及传统的施工企业自身的实际能力：制造维修能力、经济能力，施工队伍的技术、管理水平以及传统的施工习惯等第29页/共45页第三十页，共46页 掘进机（掘进机（TBMTBM）法的附属）法的附属(fùshǔ)(fùshǔ)设施设施 一、一、TBM的附属设施的附属设施 包括与包括与TBM本体接续的在洞内配置本体接续的在洞内配置(pèizhì)的后续设备和在整个洞内布设的设备以及的后续设备和在整个洞内布设的设备以及洞外的设备。
洞外的设备 二、二、TBM附属设施的设置原则附属设施的设置原则是根据是根据TBM流程（作业计划和内容），选流程（作业计划和内容），选定与之配合的必要设备因此，要充分研定与之配合的必要设备因此，要充分研究作业计划和必要的功能，再来选择有效究作业计划和必要的功能，再来选择有效率的各项设备率的各项设备 第30页/共45页第三十一页，共46页 掘进机（掘进机（TBMTBM）法的附属）法的附属(fùshǔ)(fùshǔ)设施设施 三、附属三、附属(fùshǔ)设备的种类设备的种类 1、运输方式和运输设备、运输方式和运输设备 运输对象的核心是掌子面开挖排出的运输对象的核心是掌子面开挖排出的大量石碴其他还有隧道的支护材料和随大量石碴其他还有隧道的支护材料和随隧道延伸的各种器材和刀头类的隧道延伸的各种器材和刀头类的TBM维修维修器材等 目前，在隧道施工中采用的运输方式有目前，在隧道施工中采用的运输方式有轨道方式、无轨方式、连续皮带运输方轨道方式、无轨方式、连续皮带运输方式、泥浆运输方式以下等几种式、泥浆运输方式以下等几种 第31页/共45页第三十二页，共46页。
掘进机（掘进机（TBMTBM）法的附属）法的附属(fùshǔ)(fùshǔ)设施设施 2 2、集尘及通风设备、集尘及通风设备、集尘及通风设备、集尘及通风设备 （（（（1 1）集尘设备）集尘设备）集尘设备）集尘设备 集尘设备在集尘设备在集尘设备在集尘设备在TBMTBM施工中，因切削岩石，而产生大量粉尘，刀头部为防止施工中，因切削岩石，而产生大量粉尘，刀头部为防止施工中，因切削岩石，而产生大量粉尘，刀头部为防止施工中，因切削岩石，而产生大量粉尘，刀头部为防止刀头发热，需采用压力水喷雾压碎时发生的粉尘可被此冷却水吸收一部分刀头发热，需采用压力水喷雾压碎时发生的粉尘可被此冷却水吸收一部分刀头发热，需采用压力水喷雾压碎时发生的粉尘可被此冷却水吸收一部分刀头发热，需采用压力水喷雾压碎时发生的粉尘可被此冷却水吸收一部分但因水压、水量、岩石状况等粉尘抑制效果但因水压、水量、岩石状况等粉尘抑制效果但因水压、水量、岩石状况等粉尘抑制效果但因水压、水量、岩石状况等粉尘抑制效果(xiàoguǒ)(xiàoguǒ)各不相同，条件差时，各不相同，条件差时，各不相同，条件差时，各不相同，条件差时，例如洒水不充分，粉尘和水的粒子在空气中浮游，妨碍视线，因此，为抑制例如洒水不充分，粉尘和水的粒子在空气中浮游，妨碍视线，因此，为抑制例如洒水不充分，粉尘和水的粒子在空气中浮游，妨碍视线，因此，为抑制例如洒水不充分，粉尘和水的粒子在空气中浮游，妨碍视线，因此，为抑制粉尘，收集粉尘进行处理是必要的。
粉尘，收集粉尘进行处理是必要的粉尘，收集粉尘进行处理是必要的粉尘，收集粉尘进行处理是必要的 第32页/共45页第三十三页，共46页 掘进机（掘进机（TBMTBM）法的附属）法的附属(fùshǔ)(fùshǔ)设施设施 （（（（2 2）通风设备）通风设备）通风设备）通风设备 TBM TBM工法的通风对象是工作人员呼出的有害气体和工法的通风对象是工作人员呼出的有害气体和工法的通风对象是工作人员呼出的有害气体和工法的通风对象是工作人员呼出的有害气体和TBMTBM主机动力发生的主机动力发生的主机动力发生的主机动力发生的热量、岩石破碎时发生的粉尘和内燃机等发生的有害气体等热量、岩石破碎时发生的粉尘和内燃机等发生的有害气体等热量、岩石破碎时发生的粉尘和内燃机等发生的有害气体等热量、岩石破碎时发生的粉尘和内燃机等发生的有害气体等 四、四、四、四、 洞内超前钻孔设备洞内超前钻孔设备洞内超前钻孔设备洞内超前钻孔设备 隧道掘进过程中，遇到断层和涌水是不可避免的为把此类事故控制在最小的隧道掘进过程中，遇到断层和涌水是不可避免的为把此类事故控制在最小的隧道掘进过程中，遇到断层和涌水是不可避免的。
为把此类事故控制在最小的隧道掘进过程中，遇到断层和涌水是不可避免的为把此类事故控制在最小的限度内，进行事前调查是必要的其主要方法限度内，进行事前调查是必要的其主要方法限度内，进行事前调查是必要的其主要方法限度内，进行事前调查是必要的其主要方法(fāngfǎ)(fāngfǎ)是在是在是在是在TBMTBM掌子面进行掌子面进行掌子面进行掌子面进行地质钻孔调查钻孔也可同时作为排水孔使用钻孔设备要在地质钻孔调查钻孔也可同时作为排水孔使用钻孔设备要在地质钻孔调查钻孔也可同时作为排水孔使用钻孔设备要在地质钻孔调查钻孔也可同时作为排水孔使用钻孔设备要在TBMTBM有限的空有限的空有限的空有限的空间内，而且要随施工的进展随时可以作业，故应是小型的、易于移动的间内，而且要随施工的进展随时可以作业，故应是小型的、易于移动的间内，而且要随施工的进展随时可以作业，故应是小型的、易于移动的间内，而且要随施工的进展随时可以作业，故应是小型的、易于移动的 第33页/共45页第三十四页，共46页 掘进机（掘进机（TBMTBM）法的附属）法的附属(fùshǔ)(fùshǔ)设施设施 五、五、 排水和给水设备排水和给水设备 在在TBMTBM工法中排水处理是极其重工法中排水处理是极其重要。
如位于掌子面的要如位于掌子面的TBMTBM浸水，就会产生不浸水，就会产生不可预料的事故在开挖中不能依靠自然排可预料的事故在开挖中不能依靠自然排水时，就应采取强制排水因此，排水设水时，就应采取强制排水因此，排水设备要有足够的处理能力备要有足够的处理能力(nénglì)(nénglì)，并应能，并应能分阶段地予以增设分阶段地予以增设 在在TBMTBM地后续台车上应设置排水地后续台车上应设置排水槽，而后用大容量地泵将水排出洞外并槽，而后用大容量地泵将水排出洞外并应防止泥浆地沉淀应防止泥浆地沉淀 第34页/共45页第三十五页，共46页 掘进机（掘进机（TBMTBM）法的附属）法的附属(fùshǔ)(fùshǔ)设施设施 六、喷射及其他设备六、喷射及其他设备 TBM TBM工法中的喷射混凝土同矿山工法中的喷射混凝土同矿山法一样，是作为一次支护用的因此，可法一样，是作为一次支护用的因此，可在在TBMTBM本体后面或不超过后续台车处进行本体后面或不超过后续台车处进行但多采用前者在该处，因空间限制，多但多采用前者。
在该处，因空间限制，多采用人力进行喷射采用人力进行喷射 喷射时，要注意处理喷射时，要注意处理(chǔlǐ)(chǔlǐ)集中在隧道集中在隧道底部的回弹物喷射设备多搭接在后续台底部的回弹物喷射设备多搭接在后续台车上第35页/共45页第三十六页，共46页 隧道掘进机（隧道掘进机（隧道掘进机（隧道掘进机（TBMTBMTBMTBM）法的支护）法的支护）法的支护）法的支护(zhīhù)(zhīhù)(zhīhù)(zhīhù)技术技术技术技术 一、概述一、概述一、概述一、概述 在在在在TBMTBM中，支护同中，支护同中，支护同中，支护同NATMNATM法一样，采用喷混凝土、锚杆、钢法一样，采用喷混凝土、锚杆、钢法一样，采用喷混凝土、锚杆、钢法一样，采用喷混凝土、锚杆、钢支撑以及木背板、钢背板等，有的还采用管片，也是基于地质支撑以及木背板、钢背板等，有的还采用管片，也是基于地质支撑以及木背板、钢背板等，有的还采用管片，也是基于地质支撑以及木背板、钢背板等，有的还采用管片，也是基于地质条件进行设计的，但其设计方法和施工条件进行设计的，但其设计方法和施工条件进行设计的，但其设计方法和施工条件进行设计的，但其设计方法和施工(shī gōng)(shī gōng)方法的问题还方法的问题还方法的问题还方法的问题还没有完全解决，其理由是：没有完全解决，其理由是：没有完全解决，其理由是：没有完全解决，其理由是： （（（（1 1）掌子面被）掌子面被）掌子面被）掌子面被TBMTBM机体所堵塞，很难基于掌子面直接进行判断；机体所堵塞，很难基于掌子面直接进行判断；机体所堵塞，很难基于掌子面直接进行判断；机体所堵塞，很难基于掌子面直接进行判断； （（（（2 2）拱顶下沉和净空位移等动态量测，开挖后立即进行困难，因）拱顶下沉和净空位移等动态量测，开挖后立即进行困难，因）拱顶下沉和净空位移等动态量测，开挖后立即进行困难，因）拱顶下沉和净空位移等动态量测，开挖后立即进行困难，因此，要采用量测以外的手段来判断围岩的稳定性和支护是否妥此，要采用量测以外的手段来判断围岩的稳定性和支护是否妥此，要采用量测以外的手段来判断围岩的稳定性和支护是否妥此，要采用量测以外的手段来判断围岩的稳定性和支护是否妥当；当；当；当； （（（（3 3）施设支护的位置，要离开掌子面一定距离，支护设置时间较）施设支护的位置，要离开掌子面一定距离，支护设置时间较）施设支护的位置，要离开掌子面一定距离，支护设置时间较）施设支护的位置，要离开掌子面一定距离，支护设置时间较迟；因迟；因迟；因迟；因TBMTBM的形式各异；的形式各异；的形式各异；的形式各异； （（（（4 4））））TBMTBM的直径、用途是多种多样的，在同样的条件下的工程的直径、用途是多种多样的，在同样的条件下的工程的直径、用途是多种多样的，在同样的条件下的工程的直径、用途是多种多样的，在同样的条件下的工程实例较少，因此，实例较少，因此，实例较少，因此，实例较少，因此，TBMTBM的支护要在积累实践经验的基础上逐步的支护要在积累实践经验的基础上逐步的支护要在积累实践经验的基础上逐步的支护要在积累实践经验的基础上逐步完善。
完善第36页/共45页第三十七页，共46页 隧道掘进机（隧道掘进机（隧道掘进机（隧道掘进机（TBMTBMTBMTBM）法的支护）法的支护）法的支护）法的支护(zhīhù)(zhīhù)(zhīhù)(zhīhù)技术技术技术技术隧道用途隧道用途支护特征支护特征隧道完成断面隧道完成断面 TBM TBM开挖断面开挖断面在公路隧道中有采用在公路隧道中有采用RCRC管片作为永久衬管片作为永久衬砌的；在水工隧道中采用喷混凝土、锚砌的；在水工隧道中采用喷混凝土、锚杆、钢支撑等组合支护杆、钢支撑等组合支护TBMTBM导坑导坑爆破扩大爆破扩大事前要拆除管片支护事前要拆除管片支护TBMTBM扩大扩大使用可拆除和可切削的材料使用可拆除和可切削的材料隧道直径隧道直径2 2～～5 m5 m多采用无支护钢支撑管片多采用无支护钢支撑管片>5 m>5 m多采用无支护、喷混凝土、锚杆、钢支多采用无支护、喷混凝土、锚杆、钢支撑等组撑等组合支护合支护TBMTBM形式形式敞开式敞开式不使用管片支护不使用管片支护盾构式盾构式围岩不良处，采用仰拱管片，全闭合管围岩不良处，采用仰拱管片，全闭合管片片隧道坡度隧道坡度水平水平斜井斜井导坑时，可采用纤维喷浆等特殊配比的导坑时，可采用纤维喷浆等特殊配比的材料材料 支护(zhī hù)形式的基本要素 第37页/共45页第三十八页，共46页。
隧道隧道隧道隧道(suìdào)(suìdào)(suìdào)(suìdào)掘进机（掘进机（掘进机（掘进机（TBMTBMTBMTBM）法的支护技术）法的支护技术）法的支护技术）法的支护技术 二、支护设计二、支护设计二、支护设计二、支护设计 通常与通常与通常与通常与NATMNATMNATMNATM的情况一样，事前调查进行预设计，设定支护模式，并的情况一样，事前调查进行预设计，设定支护模式，并的情况一样，事前调查进行预设计，设定支护模式，并的情况一样，事前调查进行预设计，设定支护模式，并在掘进中根据对围岩状况的判断，修正支护形式应特别注意以下几点在掘进中根据对围岩状况的判断，修正支护形式应特别注意以下几点在掘进中根据对围岩状况的判断，修正支护形式应特别注意以下几点在掘进中根据对围岩状况的判断，修正支护形式应特别注意以下几点 （（（（1 1 1 1）为确保高速掘进，应在尽可能短的时间内进行支护的施设，或能够与）为确保高速掘进，应在尽可能短的时间内进行支护的施设，或能够与）为确保高速掘进，应在尽可能短的时间内进行支护的施设，或能够与）为确保高速掘进，应在尽可能短的时间内进行支护的施设，或能够与掘进平行施工；掘进平行施工；掘进平行施工；掘进平行施工； （（（（2 2 2 2））））TBMTBMTBMTBM的洞壁是光滑的，松弛比爆破的洞壁是光滑的，松弛比爆破的洞壁是光滑的，松弛比爆破的洞壁是光滑的，松弛比爆破(bàopò)(bàopò)(bàopò)(bàopò)法小，支护可以采用轻型的；法小，支护可以采用轻型的；法小，支护可以采用轻型的；法小，支护可以采用轻型的； （（（（3 3 3 3）支护的施工位置（与掌子面的距离）的确定；）支护的施工位置（与掌子面的距离）的确定；）支护的施工位置（与掌子面的距离）的确定；）支护的施工位置（与掌子面的距离）的确定； （（（（4 4 4 4）开挖后到构筑的时间较迟；）开挖后到构筑的时间较迟；）开挖后到构筑的时间较迟；）开挖后到构筑的时间较迟； （（（（5 5 5 5）是永久的或是暂时的；）是永久的或是暂时的；）是永久的或是暂时的；）是永久的或是暂时的； （（（（6 6 6 6）构筑支护时对）构筑支护时对）构筑支护时对）构筑支护时对TBMTBMTBMTBM装置的影响；装置的影响；装置的影响；装置的影响； （（（（7 7 7 7）支撑靴挤压对洞壁的影响。
支撑靴挤压对洞壁的影响支撑靴挤压对洞壁的影响支撑靴挤压对洞壁的影响第38页/共45页第三十九页，共46页 采用采用采用采用(cǎiyòng)(cǎiyòng)(cǎiyòng)(cǎiyòng)掘进机（掘进机（掘进机（掘进机（TBMTBMTBMTBM）法的辅助工法）法的辅助工法）法的辅助工法）法的辅助工法 一、概述一、概述一、概述一、概述 在在在在TBMTBM法中，根据掌子面直接观察的事故预测，开挖前的周边加固及开挖地点的直接加法中，根据掌子面直接观察的事故预测，开挖前的周边加固及开挖地点的直接加法中，根据掌子面直接观察的事故预测，开挖前的周边加固及开挖地点的直接加法中，根据掌子面直接观察的事故预测，开挖前的周边加固及开挖地点的直接加固等，与其他工法不同固等，与其他工法不同固等，与其他工法不同固等，与其他工法不同TBMTBM辅助工法是指在通常情况以外的地质条件或施工时所采用的对辅助工法是指在通常情况以外的地质条件或施工时所采用的对辅助工法是指在通常情况以外的地质条件或施工时所采用的对辅助工法是指在通常情况以外的地质条件或施工时所采用的对策，称为策，称为策，称为策，称为TBMTBM的辅助工法。
的辅助工法的辅助工法的辅助工法 二、二、二、二、 采用辅助工法的地质条件采用辅助工法的地质条件采用辅助工法的地质条件采用辅助工法的地质条件 TBM TBM法是在良好的地质条件下采用的需要采用多种辅助工法的围岩条件，应尽量避免法是在良好的地质条件下采用的需要采用多种辅助工法的围岩条件，应尽量避免法是在良好的地质条件下采用的需要采用多种辅助工法的围岩条件，应尽量避免法是在良好的地质条件下采用的需要采用多种辅助工法的围岩条件，应尽量避免使用使用使用使用TBMTBM法 采用采用采用采用TBMTBM法的隧道长度是较长的，复杂的地质条件常常法的隧道长度是较长的，复杂的地质条件常常法的隧道长度是较长的，复杂的地质条件常常法的隧道长度是较长的，复杂的地质条件常常(chángcháng)(chángcháng)是难以避免的，如是难以避免的，如是难以避免的，如是难以避免的，如通过几条断层破碎带是一般的，因此完全不采用辅助工法进行掘进的情况很少通过几条断层破碎带是一般的，因此完全不采用辅助工法进行掘进的情况很少。
通过几条断层破碎带是一般的，因此完全不采用辅助工法进行掘进的情况很少通过几条断层破碎带是一般的，因此完全不采用辅助工法进行掘进的情况很少 采用辅助工法的地质条件见下表采用辅助工法的地质条件见下表采用辅助工法的地质条件见下表采用辅助工法的地质条件见下表 第39页/共45页第四十页，共46页 采用采用采用采用(cǎiyòng)(cǎiyòng)(cǎiyòng)(cǎiyòng)掘进机（掘进机（掘进机（掘进机（TBMTBMTBMTBM）法的辅助工法）法的辅助工法）法的辅助工法）法的辅助工法围岩条件围岩条件项目项目现象现象地形条件地形条件埋深小埋深小埋深大埋深大崩塌、偏压、地表下沉崩塌、偏压、地表下沉岩爆岩爆地质条件地质条件围岩强度围岩强度地热地热地下水地下水有害气体有害气体掉块、崩落、膨胀、流砂掉块、崩落、膨胀、流砂高温围岩高温围岩大量涌水、高压涌水、高温涌水大量涌水、高压涌水、高温涌水有毒瓦斯、缺氧空气、瓦斯有毒瓦斯、缺氧空气、瓦斯 需采用辅助(fǔzhù)工法的地质现象 第40页/共45页第四十一页，共46页 采用采用采用采用(cǎiyòng)(cǎiyòng)(cǎiyòng)(cǎiyòng)掘进机（掘进机（掘进机（掘进机（TBMTBMTBMTBM）法的辅助工法）法的辅助工法）法的辅助工法）法的辅助工法 三、事故类型三、事故类型三、事故类型三、事故类型 在在在在TBMTBMTBMTBM法中，事故的事前预测和对策是受限定的，法中，事故的事前预测和对策是受限定的，法中，事故的事前预测和对策是受限定的，法中，事故的事前预测和对策是受限定的，若是小型的事故，采用一般的处理方法即可。
若是小型的事故，采用一般的处理方法即可若是小型的事故，采用一般的处理方法即可若是小型的事故，采用一般的处理方法即可 使挖掘成为不可能的重大事故是：使挖掘成为不可能的重大事故是：使挖掘成为不可能的重大事故是：使挖掘成为不可能的重大事故是： 1 1 1 1、掌子面大规模崩落，埋没、掌子面大规模崩落，埋没、掌子面大规模崩落，埋没、掌子面大规模崩落，埋没TBMTBMTBMTBM；；；； 2 2 2 2、洞壁挤出使机体卡住；、洞壁挤出使机体卡住；、洞壁挤出使机体卡住；、洞壁挤出使机体卡住； 3 3 3 3、突发的大量涌水，淹没机体；、突发的大量涌水，淹没机体；、突发的大量涌水，淹没机体；、突发的大量涌水，淹没机体； 4 4 4 4、掌子面挤出使机体后退掌子面挤出使机体后退掌子面挤出使机体后退掌子面挤出使机体后退 不可能掘进的事故，要恢复，不仅需要时间和劳不可能掘进的事故，要恢复，不仅需要时间和劳不可能掘进的事故，要恢复，不仅需要时间和劳不可能掘进的事故，要恢复，不仅需要时间和劳力，而且危险力，而且危险力，而且危险力，而且危险(wēixiǎn)(wēixiǎn)(wēixiǎn)(wēixiǎn)。
因此，事前采取对策是必要的因此，事前采取对策是必要的因此，事前采取对策是必要的因此，事前采取对策是必要的为此，预测其位置，规模和性质是非常重要的为此，预测其位置，规模和性质是非常重要的为此，预测其位置，规模和性质是非常重要的为此，预测其位置，规模和性质是非常重要的 第41页/共45页第四十二页，共46页 采用采用采用采用(cǎiyòng)(cǎiyòng)(cǎiyòng)(cǎiyòng)掘进机（掘进机（掘进机（掘进机（TBMTBMTBMTBM）法的辅助工法）法的辅助工法）法的辅助工法）法的辅助工法 TBM机体前方压浆加固机体前方压浆加固第42页/共45页第四十三页，共46页 采用采用采用采用(cǎiyòng)(cǎiyòng)(cǎiyòng)(cǎiyòng)掘进机（掘进机（掘进机（掘进机（TBMTBMTBMTBM）法的辅助工法）法的辅助工法）法的辅助工法）法的辅助工法 四、辅助工法的选择四、辅助工法的选择 在选择辅助工法时，要注意以下几点：在选择辅助工法时，要注意以下几点： 1、预计有无不可能掘进的重大事故、预计有无不可能掘进的重大事故(shìgù)；； 2、采用辅助工法施工的位置；、采用辅助工法施工的位置； 3、、TBM的形式。
的形式 对事故对事故(shìgù)的主要对策见书的主要对策见书P218表和第43页/共45页第四十四页，共46页 本章本章本章本章(běn zhānɡ)(běn zhānɡ)结束结束结束结束第44页/共45页第四十五页，共46页 内容(nèiróng)总结会计学断面的大小、形状变更难，在应用上受到一定的制约滚刀是由回转的刀体和装备有刀具的刀头环构成最新的刀头环采用了算盘状的刀圈，材质也改为镍铬钼合金钢系很大的地压作用掌子面难于自稳，TBM掘进是极为困难的一般说在硬岩中，大直径的开挖是很困难的为把此类事故控制在最小的限度内，进行事前调查是必要的如位于掌子面的TBM浸水(jìn shuǐ)，就会产生不可预料的事故TBM工法中的喷射混凝土同矿山法一样，是作为一次支护用的第四十六页，共46页。