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TBM掘进施工方法 1、掘进机破岩原理 在完整、密实、均一的岩石中，刀具的刀刃在巨大推力的作用下切入岩体， 形成割痕。刀刃顶部的岩石在巨大压力下急剧压缩，随刀盘的回转和滚刀的滚动， 分岩石首先破碎成粉状，积聚在刀刃顶部范围内形成粉核区。 刀刃切入岩石和刀刃的两侧劈入岩体，在岩石结合力最薄弱的位置产生多处 微裂痕。随着滚刀切入岩石深度的加大，微裂纹逐渐扩展为显裂纹。当显裂纹和 相邻刀具作用产生的显裂纹交汇或显裂纹发展到岩石表面时，就形成了岩石断裂 体和一些碎裂体。岩石断裂体一般呈： 厚度：δ≤贯入度 mm；宽度：a＝λ（刀间距）－b（刀刃宽度）；长度：L ≤刀间距；裂纹角：α＝18°～30°见图1-1所示。 刀间距 断裂体 b δ 深 切 α 碎裂体 粉核 微裂纹 L 显裂纹 图1-1 刀具破岩机理示意图 2、TBM掘进施工工艺特点 （1）施工速度快：掘进机可以实现连续掘进，同时完成掘进、出渣、初期 支护等作业，并一次成洞，掘进速度快、效率高； （2）施工质量高：掘进机为机械破岩，避免了因爆破作业对围岩造成的扰 动，洞壁完整光滑，超挖量小，减少了模筑混凝土衬砌工程量； （3）综合经济效益好：在特长隧洞中施工速度快，施工工期短，大大提高 经济效益和社会效益，运营后还可降低运行维护费用； （4 ）安全文明施工：掘进机施工改善了工人的劳动条件，减轻了体力劳动 量，避免了爆破施工造成的人员伤亡，事故大为减少； （5）环保施工：减少特长隧洞的斜井等辅助设施，从而降低了环境破坏、 尘埃及弃渣减少，施工环境较好； （6）出渣能力强：TBM 施工段采用连续皮带机出渣，可最大限度地保证 TBM的高效率掘进； （7）系统化程度高：整个TBM 系统中的各个子系统都要同时运转，其中 任何一个环节不协调或运转失灵，都将导致整个系统的运转失灵； （8）初期支护速度快：开挖与初期支护同步进行，减少围岩的暴露时间， 较好地实现了新奥法隧洞施工原理； （9）导向精度高：TBM导向采用国际先进导向系统，可以实时监控；掘进 方向可及时/随时调整，保证隧洞轴线在设计允许偏差范围内。 （10）信息智能化程度高：TBM 主机监控系统可将 TBM 掘进施工过程中 的机械运行参数和运行状况通过可视系统显示出来，对TBM的运行做到了实时 监控； （11）施工管理人员素质要求高：TBM是综合电气工程、机械工程、地质 工程及隧洞施工等多学科的施工设备，这就要求施工管理人员具有较高的技能及 施工管理方面的综合知识，才能圆满完成施工任务。 3、掘进施工组织、人员配备 掘进施工组织机构见图1-2。 由于本标段掘进距离长，为便于作业人员上下班和交接班，TBM 施工采取 三班制，三班掘进一班整备，掘进工班每班工作12小时，整备工班工作6小时， 每天上午8 ：00-14 ：00整备。各工班人员配备参见表 1-1。 TBM经理 TBM专家组 TBM副经理 机电总工 掘 运 皮 刀 整 保 进 输 带 具 技 备 障 工