(二)盾构机施工方案

5.2.3全断面岩石隧道掘进机的选型(CK1#P17—23)(一)整体选择原则挖1)根据地质条件→掘进机类型(敞开式or护盾式)；2)根据隧道设计参数及地质条件→主机主要技术参数3)根据生产能力与主机掘进速度相匹配的原则→后配套设备技术参数与功能配置。(二)隧道施工方案的选择•隧道设计有单、双洞之分与断面大小之别。•根据掘进工作面的设置和推进方向,掘进方式有单头单向掘进、双向对头掘进、多向多头掘进等方案，对于矿山巷道，一般都是单巷单头掘进.•根据断面的大小，掘进方式有全断面掘进机一次掘进、分次扩孔掘进、机掘与钻爆混合掘进等方案.(三)掘进机主机的选择在3km以上长度的隧道中使用才具有较好的技术经济效果；隧道长度大于6km时m适用于圆形断面的隧(巷)道。断面大小决定掘进机机型大小;每种机型都有一定的使用范围，选用时应考虑其最佳掘进断面面积。➢岩石性质用的最佳岩石单轴抗压强度范围值。通常而言:围岩中硬以上且整体性较好,宜选用敞开式掘进机；且双护盾式掘进机常用于复杂地的长隧道开挖。(四)掘进机主要技术参数的选择刀盘转速:由围岩类别、刀盘直径决定。刀盘扭矩:取决于围岩条件、掘进机类型、掘进机直径等.刀盘驱动功率：由刀盘扭矩、转速及传动效率确定。掘进行程：宜选用长行程,必须考虑管片环宽。贯入度：即刀盘每转动一周刀具切入岩石的深度，与岩石特性有关。掘进速度=刀盘转速×贯入度，在相同的掘进速度情况下，刀盘转速高时的贯入度低，刀盘扭矩小，而此时推进力相对也较小.5。2.4全断面岩石隧道掘进机的施工(一)破岩机理(1)机理在掘进时切削刀盘上的滚刀沿岩石开挖面滚动,形成对岩面的滚动挤压；切削刀盘每转动一圈，就会贯入岩面一定深度,在滚刀刀刃与岩石接触处，岩石被挤压成粉末，从这个区域开始，裂缝向相邻的切割槽扩展，进而形成片状石碴,从而实现破岩.(2)影响因素◆滚刀间距滚刀间距太大,滚刀产生压力达不到与相邻滚刀的影响范围相接，从而使◆岩体的裂隙掘进机施工不仅要注意岩石抗压强度，还应注意岩石磨蚀性和岩体裂隙程度,当岩体节理裂隙面间距越大时,切割也就会越困难。(二)掘进作业开敞式掘进机作业循环图示讲解(三)施工管理掘进机开挖隧道的高效率源于隧道施工的工厂化,但要发挥最佳效益，就必须加强管(1)保证有效作业时间％左右是较为理想的。(2)提高设备完好率(3)合理选用刀具参数(4)保证配件供应(5)管理人员对掘进方向的地质情况应有足够的了解(6)提高隧道控制测量和施工测量的精度(7)应建立专门的供电机构，确保供电质量(8)精心设计,统筹安排，严格施工(四)全断面岩石掘进机施工总体评述(1)优点•施工速度快：核心优点！一般为钻爆法的3~5倍；可减少辅助斜井和竖井，大大缩短工期，修建长大隧道应优先采用。•施工质量好：刀具挤压和切割，洞壁光滑美观.洞径尺寸精确、误差小，可控制在±2cm范围内.和污染物.(2)不足 •一次性投入成本较高:一台φ10m主机+后配套价格要上亿。 •设计制造周期长:从确定选用到实际使用约需1年. •对地质条件适应性较差：不同地质条件需不同种类掘进机和相应配套。岩石太硬，刀具磨损严重。•操作维修水平要求高：刀具更换和拆卸较为困难；作业能消大5.2.5与掘进机(岩石)施工配套的支护型式衬砌结构的组成：一般仍是由初期支护+二次衬砌组成.二次衬砌：喷射混凝土模筑混凝土管片衬砌(一)管片衬砌(1)构成使用护盾掘进机时，一般采用预制圆形管片衬砌，分为5~7块，在洞内拼装而成。TBMTBM开挖断面封顶块相邻块标准块仰拱块注浆充填管片厚度(2)特点图10-13全周预制钢筋混凝土管片衬砌示意图优点:撑靴不能支撑岩面时，可利用尾部推力千斤顶，顶推已安装的管片获得推进反力；当撑靴可以支撑岩面时，双护盾掘进机可以使掘进和换步同时进行，提高了循环速度；利用管片安装机安装管片速度快、支护效果好，安全性强。点：造价高。块与块之间必须安装止水带，并外壁压入豆石和注浆.最好设在现场,以方便运输，如秦岭铁路隧道。(二)复合式衬砌合式衬砌其底部为预制仰拱块。如秦岭Ⅰ线铁路隧道。(三)在软弱破碎地层中的辅助支护措施一般而言，掘进机宜用于地质条件较好的隧道，但任何一座总体地质条件好的隧道，都有可能出现局部地质较差地段,这就需要掘进机对于这样的地质情况具有一定的处理能力.为了实现这一目的,可以在掘进机上安装一些辅助设备进行特殊功能的作业。(1)安装地质超前钻机安装在切削刀盘后部的主机顶部平台上，在主机停机时进行掌子面前方约30m的超前钻孔探测,以预报前方的地质情况，为掘进提供可靠消息.超前钻机还具备注浆和安装管棚的功能，使其具备加固前方地层的能力(2)设钢拱环安装器度(3)先开挖小导洞先用小直径(3。5~5.0m)掘进机开挖导洞,再用钻爆法扩挖成隧道.充分利用小直径(一)盾构法的基本含义定义:“使用盾构机在地下掘进，在护盾的保护下，在机内安全的进行开挖和衬砌作业，从而构筑成隧道的施工方法”.由稳定开挖面、盾构机挖掘和衬砌三大部分组成。千斤顶传至盾尾已经拼装好的衬砌管片之上.(二)常见盾构机工作原理当前，常用盾构机类型有：土压平衡和泥水平衡盾构机，除出土(渣)的方式不同外，一致。土压平衡盾构机出土(渣)的工作原理：刀盘旋转开挖工作面土体，挖掘下来的土料作为稳定开挖面的介质，土料由螺旋输送机旋转运出;泥土室