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TBM隧道施工工法的選擇

2019年01月15日 14:22洛陽(yáng)國(guó)潤(rùn)新材料科技股份有限公司點(diǎn)擊量：425

概述根據(jù)隧道周圍巖石的抗壓強(qiáng)度，裂縫狀態(tài)，涌水狀態(tài)等地層巖性條件的實(shí)際狀況以及機(jī)械構(gòu)造、直徑等的機(jī)械條件以及隧道的斷面、長(zhǎng)度、位置狀況、選址條件等進(jìn)行判斷。

一、工程地質(zhì)條件

在TBM工法中，TBM和掌子面是分離的，故有軟弱層和破碎帶時(shí)，采用輔助工法很困難。所以，不良地質(zhì)的調(diào)查，不僅對(duì)TBM的選擇和施工速度有很大的影響，對(duì)能否采用TBM法也是決定性的因素。

1、影響選用TBM工法的地質(zhì)因素

（1）隧道地壓

很大的地壓作用掌子面難于自穩(wěn)，TBM掘進(jìn)是極為困難的。

（2）涌水狀態(tài)

在涌水地段，在的情況下，機(jī)體會(huì)產(chǎn)生下沉 ，TBM的優(yōu)點(diǎn)會(huì)喪失殆盡。

2、影響TBM效率的地質(zhì)因素

主要有巖石強(qiáng)度、硬度及裂隙等。這些因素對(duì)TBM切削巖石的能力影響極大。

二、機(jī)械條件

TBM不僅受到地質(zhì)條件的約束，還受到開(kāi)挖直徑、開(kāi)挖機(jī)構(gòu)的約束。

一般說(shuō)在硬巖中，大直徑的開(kāi)挖是很困難的。日本的實(shí)績(jī)是大直徑5m前后。理由是：目前的TBM大都是單軸回轉(zhuǎn)式的，開(kāi)挖直徑越大，刀頭的內(nèi)周和外周的周速差越大，對(duì)刀頭產(chǎn)生種種不良影響。此外，隨著開(kāi)挖直徑的增大，要增大推力，支撐靴也要增大。會(huì)出現(xiàn)運(yùn)送上的困難和承載力問(wèn)題。

此外，挖掘機(jī)械是采用壓碎方式還是切削方式，對(duì)實(shí)際應(yīng)用的適用范圍也有差別。

三、開(kāi)挖長(zhǎng)度

TBM進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)后，一般要經(jīng)過(guò)運(yùn)輸、組裝的過(guò)程。根據(jù)TBM的直徑和形式、運(yùn)輸途徑、組裝基地的狀況等，要準(zhǔn)備1~2個(gè)月。其次，TBM的后續(xù)設(shè)備長(zhǎng)100~200m，為正規(guī)地進(jìn)行掘進(jìn)，也要先修筑一段長(zhǎng)200m左右的隧道。所以，隧道長(zhǎng)度短時(shí)，包括機(jī)械購(gòu)置費(fèi)在內(nèi)的成本是很高的，是不經(jīng)濟(jì)的。

當(dāng)隧道長(zhǎng)度在1000m以下時(shí)，固定費(fèi)的成本急劇增大，到3000m左右時(shí)，成本大致是一定的。因此，如果單純的比較，TBM適宜的長(zhǎng)度是3000m以上。

四、工程所在地的設(shè)施

在TBM法中，因要進(jìn)行機(jī)械的運(yùn)輸、組裝等，故要對(duì)隧道所處地點(diǎn)的狀況，給以應(yīng)有的注意。TBM的運(yùn)搬計(jì)劃，要考慮道路的寬度、高度和重量的限制，根據(jù)組裝的條件要充分調(diào)查運(yùn)輸時(shí)的分割方法（小分割尺寸和重量）。

掘進(jìn)機(jī)在各類隧道開(kāi)挖中的技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性主要取決于：

（1）工程規(guī)模：隧道形狀、長(zhǎng)度、直徑、埋深、走向以及圍巖條件等。

（2）地質(zhì)情況：巖石類型及強(qiáng)度，地質(zhì)的節(jié)理分布及發(fā)育程度，有無(wú)斷層、暗河、溶洞，地下水的分布，隧道正上方有無(wú)建筑物、河流等。

（3）作業(yè)場(chǎng)地：交通運(yùn)輸能力。掘進(jìn)機(jī)的機(jī)械部件多、重量大、現(xiàn)場(chǎng)搬運(yùn)、解體等工作需要起重設(shè)備等配合。水電來(lái)源、進(jìn)出洞口場(chǎng)地等。

（4）施工進(jìn)度要求：由總控制工期的時(shí)間推算出平均月進(jìn)尺指標(biāo)。

（5）企業(yè)自身的實(shí)際能力：制造維修能力、經(jīng)濟(jì)能力，施工隊(duì)伍的技術(shù)、管理水平以及傳統(tǒng)的施工習(xí)慣。

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