开挖机械化与掘进机施工

第六章开挖机械化与掘进机施工开挖机械化作业方案配套

掘进机法开挖施工

1、方案配套的原则

2、常用机械配套方案

3、掘进设备配套最优化问题6.1开挖机械化作业方案配套概念:开挖机械化作业设备配套，是指开挖各工序所用的机械设备，特别是主要工序的施工机械在规格和生产能力上要基本相适应。原则：1、各工序都应采用机械化作业。

2、各工序所使用的机械设备，在生产能力上要匹配合理，相互适应。

3、要求配套设备在布置、操作等方面互不干扰，保证作业安全。6.1开挖机械化作业方案配套4、尽量选择操作方便，性能稳定，质量可靠，易损件少、易补充，故障少，通用性强的设备。5、配套机械设备在生产能力和数量上都要有一定备用量。6、通风、电力、压气、通讯、照明等辅助作业要满足施工工艺需要。7、应根据本单位现有设备、操作技术、维修水平和经济可能性等情况来确定机械化作业线的组成内容及配套的机械设备.6.1开挖机械化作业方案配套掘进设备配套最优化问题概念：设备配套最优化的实质是找出技术上可行，又能满足进度要求，且经济上最省的配套方案。根据技术情况（掘进作业形式、循环时间、炮孔深度）和已有的设备情况进行设备而组合。6.1开挖机械化作业方案配套机械化施工，常采用顺序作业，即凿岩、装岩、运输、支护、辅助时间。

-凿岩时间

-装运岩时间

-支护时间

-辅助作业时间

-凿、装、支工序所需时间6.1开挖机械化作业方案配套凿、装、支时间与其生产率间的关系：

-分别是凿、装、支生产率

-分别为凿、装、支工序内需要成的工程量。凿、装、支三个工序完成总时间是固定的，三者在循环内各自完成量上相互制约，且需要按一定顺序进行。6.1开挖机械化作业方案配套机械化作业线的合理配套方案一个工程要将其正常完成时间缩短，一般需要多支付费用，且时间的缩短是有极限的。时间与成本的关系：1、凿岩工作：一定凿岩量的施工成本是凿岩时间的函数。6.1开挖机械化作业方案配套机械化作业线的合理配套方案时间与成本的关系：1、凿岩工作：凿岩缩短单位时间成本的变化值：凿岩时间的变化范围：6.1开挖机械化作业方案配套机械化作业线的合理配套方案时间与成本的关系：2、装运工作：装运成本是装运时间的函数：6.1开挖机械化作业方案配套机械化作业线的合理配套方案时间与成本的关系：2、装运工作：装运缩短单位时间成本的增加值：装运时间的变化范围：6.1开挖机械化作业方案配套机械化作业线的合理配套方案时间与成本的关系：3、支护工作：支护成本是装运时间的函数：6.1开挖机械化作业方案配套机械化作业线的合理配套方案时间与成本的关系：3、支护工作：支护缩短单位时间成本的增加值：支护时间的变化范围：6.1开挖机械化作业方案配套机械化作业线的合理配套方案时间与成本的关系：根据以上三项的分析，可得约束条件：6.1开挖机械化作业方案配套机械化作业线的合理配套方案时间与成本的关系：目标函数最小成本增加量为：可求出，根据可求出，然后按满足的要求配置机械设备。6.1开挖机械化作业方案配套机械化作业线的合理配套方案时间与成本的关系：在采用平行作业时：

1、临时支护时间单独占用循环时间，则以代替约束条件与目标函数中的值。

2、不用临时支护时，则在约束条件与目标函数中去掉。6.1开挖机械化作业方案配套机械化作业线的合理配套方案时间与成本的关系：问题：若按照选用设备，此时的进度、成本情况怎样？为什么？6.1开挖机械化作业方案配套掘进机的类型与应用全断面掘进机结构原理掘进机开挖隧洞经济分析和施工组织6.2掘进机法(TBM)施工1.隧道常用施工方法钻爆法明挖法

机械法——掘进机法沉埋法掘进机的类型与应用6.2掘进机法(TBM)施工6.2掘进机法(TBM)施工2.隧道掘进机械◆隧道掘进机械，一般分为二种：（1）臂式掘进机(Boom-typeRoadheader)；（2）全断面隧道掘进机。◆全断面隧道掘进机简称TBM，是利用回转刀具切削破岩及掘进，形成整个隧道断面的一种新型、先进的隧道施工机械。3.定义◆臂式掘进机又称为部分断面掘进机，是一种集切削岩石、自动行走、装载石碴等多种功能为一体的高效联合作业机械。3.定义臂式掘进机工作过程目前在国内通常有两种提法：(1)岩石掘进机(TBM)；

(2)盾构机。岩石掘进机(TBM)就是适合硬岩开挖的隧道掘进机，盾构机指的是适于在软岩、土中的隧道掘进机。4.全断面隧道掘进机的分类-Ⅰ鉴于学术及现实中称法混乱，造成许多麻烦，有些学者提出采用“硬岩TBM”和“软岩TBM（也即盾构机）”两种来规范。4.全断面隧道掘进机的分类—II开敞式隧道掘进机6.2掘进机法(TBM)施工中铁隧道局研发的开敞式隧道掘进机型号：TB880E开挖直径：8.8米掘进速度：3.5m/h最高月进度：574米（磨沟岭隧道）最高日进度：41.3米（磨沟岭隧道）6.2掘进机法(TBM)施工开敞式隧道掘进机6.2掘进机法