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TBM在铁路隧道施工中的应用前景分析
2006年9月19日 9:9  来源:《建筑机械》  

    1、TBM的发展历史

    TBM是在1846年由意大利人Maus发明的。1851年,美国人查理士·威尔逊开发了一台TBM,在花岗岩中试用,未获成功。1881年波蒙特开发了压缩空气式TBM,并成功应用于英吉利海峡隧道直径为2.1m的勘探导坑。

    美国罗宾斯(Robbins)公司自1952年开发制造出了现代意义上的第1台软岩TBM后,1956年又研制成功中硬岩TBM。从此,TBM进入了快速发展时期。目前,全世界范围内的TBM制造商有30余家,最具实力的是德国的威尔特公司、美国的罗宾斯公司、德国海瑞克公司、加拿大的拉瓦特公司、日本的三菱公司等。国外TBM技术已经相当成熟,这为复杂地质条件下的隧道工程建设提供了技术保障。

    2、TBM的分类及地质适应性

    目前,TBM主要分为以下3种类型,并分别适应于不同的地质。

    ①开敞式TBM。常用于硬岩,在开敞式TBM上,配置了钢拱架安装器和喷锚等辅助设备,以适应地质的变化。当采取有效支护手段后,也可应用于软岩隧道。

    ②双护盾TBM。适用于各种地质,既能适应软岩,也能适应硬岩或软硬岩交互地层。

    ③单护盾TBM。常用于劣质地层。单护盾TBM推进时,要利用管片作为支撑,其作业原理类似于盾构,与双护盾TBM相比,掘进与安装管片2者不能同时进行,施工速度较慢。单护盾TBM与盾构的区别有2点:一是单护盾TBM采用皮带机出碴,而盾构则采用螺旋输送机出碴或采用泥浆泵通过管道出碴;二是单护盾TBM不具备平衡掌子面的功能,而盾构则采用土压力或泥水压力平衡开挖面的水土压力。

    一般情况下,整条隧道地质情况都差的作业条件下使用单护盾TBM;在良好地质中则使用开敞式TBM;双护盾TBM常用于复杂地层的长隧道开挖,一般适用于中厚埋深、中高强度、地质稳定性基本良好的隧道,对各种不良地质和岩石强度变化有较好适应性。

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