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盾构机和 TBM 的适用范围有哪些重叠

时间:2024-09-30 来源: 网络 阅读:

盾构机和全断面隧道掘进机(TBM)虽然在工作原理、结构特点等方面存在差异,但在某些情况下适用范围存在一定重叠: 一、软岩地层 1. 地层特性    - 软岩地层一般指岩石抗压强度较低(通常低于100MPa)的岩石地层,这类地层还可能包含一定的土质成分,具有一定的可塑性和较低的自稳性。 2. 设备适用性    - 盾构机:盾构机本身就是为软土地层(包括软岩与土的混合地层)开发的设备。它通过刀盘上的刮刀等刀具对软岩进行切削,同时利用盾壳对周围地层进行支撑,防止坍塌。并且盾构机的推进系统、出渣系统以及衬砌系统都能够较好地适应软岩地层的掘进需求。    - TBM(软岩TBM:软岩TBM专门设计用于软岩地层的掘进。其刀盘上配备适合软岩切削的刮刀等刀具,在推进和支撑方面也能根据软岩的特性进行调整,如采用合适的护盾形式来保证掘进过程中的稳定性,其出渣系统同样可以有效地将软岩切削产生的渣土运出隧道。 二、复合地层(软岩与硬岩交替或混合) 1. 地层特性    - 复合地层是指在隧道掘进过程中,地层由软岩、硬岩交替出现或者软岩和硬岩混合组成的复杂地层结构。这种地层在城市地下隧道建设中较为常见,例如城市地铁隧道穿越不同的地质构造区域时可能遇到。 2. 设备适用性    - 盾构机:现代盾构机技术不断发展,一些盾构机可以通过更换刀具类型、调整掘进参数等方式来适应复合地层。例如,在遇到硬岩段时,可以更换更耐磨、适合硬岩切削的刀具;同时,通过控制盾构机的推进压力、转速等参数,尽量减少对地层的扰动,保证掘进的顺利进行。    - TBM(复合地层TBM):某些类型的TBM在设计上也考虑到了复合地层的掘进需求。通过采用可调节的刀盘结构和推进系统,在软岩段采用适合软岩掘进的模式,在硬岩段切换到适合硬岩掘进的模式。例如,刀盘上的刀具布局可以兼顾软岩和硬岩的切削,并且推进力可以根据不同地层的阻力进行动态调整。 三、特定地质条件下的城市地下工程 1. 工程环境特点    - 在城市地下工程(如地铁隧道、城市综合管廊等)中,施工场地狭窄、对地表沉降控制要求高,并且地下存在各种复杂的管线和既有建筑物。 2. 设备适用性    - 盾构机:由于盾构机施工引起的地表沉降相对较小,并且能够较好地适应城市地下复杂的环境。它在掘进过程中可以及时进行衬砌安装,对周围土体的扰动能够通过控制出土量、注入添加剂等方式进行有效控制,从而保护地下管线和地表建筑物的安全。    - TBM(适应城市地下工程的TBM):部分TBM在经过改进后也能够满足城市地下工程的要求。例如,一些小型化、智能化的TBM可以在城市狭窄的施工场地内进行操作,并且通过精确的导向和控制技术,保证隧道掘进的精度,减少对周围环境的影响。在特定的软岩或复合地层城市地下工程中,与盾构机有一定的适用范围重叠。