什么是隧道掘進機？隧道掘進機(TBM )如何工作？

　　什么是隧道掘進機？隧道掘進機 (TBM) 是一種用于挖掘隧道的大型機械。

　　TBM 通常呈圓柱形，配備旋轉(zhuǎn)切割頭，可在機器向前移動時破碎巖石和土壤。然后通過傳送系統(tǒng)移除挖掘出的材料。TBM 可用于建造各種用途的隧道，包括交通運輸（如地鐵和鐵路）、供水和污水處理系統(tǒng)以及采礦。

　　這些機器高度專業(yè)化，可以在不同類型的地質(zhì)條件下運行。與傳統(tǒng)的隧道挖掘方法相比，它們具有多項優(yōu)勢，包括速度更快、精度更高和更安全。

　　TBM 由幾個關(guān)鍵部件組成，它們共同作用以促進挖掘過程：

　　1. 切割頭：位于 TBM 的前部，此部件包含可突破地面材料的旋轉(zhuǎn)刀片或圓盤。切割頭的設(shè)計可能因挖掘的土壤或巖石類型而異。

　　2. 盾構(gòu)：盾構(gòu)圍繞切割頭，為新開挖的隧道面提供支撐，并保護 TBM 的內(nèi)部系統(tǒng)免于坍塌。

　　3. 龍門起重機：用于在隧道內(nèi)移動混凝土段等材料，以便進行襯砌。

　　4. 傳送系統(tǒng)：開挖的材料通過傳送帶系統(tǒng)移除，傳送帶系統(tǒng)將其運回地面。

　　5. 支撐系統(tǒng)：TBM 包括先進的支撐機制，如液壓千斤頂和灌漿系統(tǒng)，以便在開挖后立即穩(wěn)定隧道壁。

　　6. 服務隧道：一條小型次要隧道與主隧道平行，方便維護和操作所需的人員和設(shè)備的移動。

　　隧道掘進機類型

　　1. 土壓平衡 (EPB) TBM：用于軟地面和土壤條件。它平衡開挖材料的壓力以保持穩(wěn)定性。

　　2. 泥水 TBM：適用于軟地面和含水地層。它使用泥漿支撐隧道面并移除挖掘物。

　　3. 軟土 TBM：專為地形可能不太穩(wěn)定的土壤和粘土而設(shè)計。

　　4. 硬巖 TBM：專為挖掘堅硬的巖層而設(shè)計。它具有強大的切削工具和堅固的結(jié)構(gòu)。

　　5. 雙護盾 TBM：可用于硬地和軟地條件。它有兩個護盾，用于不同的隧道施工階段。

　　6. 混合地面 TBM：能夠在同一隧道項目中處理硬巖和軟地。

　　隧道掘進機如何工作？

　　1. 挖掘：TBM 使用配備切削工具的旋轉(zhuǎn)刀盤破碎隧道面的土壤或巖石。刀盤由電機驅(qū)動，高速旋轉(zhuǎn)以切割材料。

　　2. 移除挖掘物：當?shù)侗P切割材料時，挖掘出的土壤或巖石會從隧道面移除并運輸?shù)?TBM 的后部。這通常使用傳送帶或其他物料處理系統(tǒng)來完成。

　　3. 隧道壁的支撐：為防止隧道壁坍塌，TBM 可以使用各種支撐方法，例如安裝鋼筋、噴射混凝土或兩者結(jié)合使用。

　　4. TBM 的推進：一旦隧道面被挖掘并且墻壁得到支撐，TBM 就會向前推進。這通常是通過使用液壓缸或其他推進方式將 TBM 沿隧道軸線推動來完成的。

　　5. 監(jiān)控和控制：在整個隧道施工過程中，TBM 由一組操作員監(jiān)控和控制。他們使用各種傳感器和儀器來監(jiān)控 TBM 的性能，包括其速度、扭矩和壓力。他們還使用攝像機和其他監(jiān)控設(shè)備來監(jiān)視隧道面并確保挖掘按計劃進行。

　　使用 TBM 的優(yōu)勢

　　與傳統(tǒng)隧道施工方法相比，使用 TBM 具有諸多優(yōu)勢：

　　- 安全性：最大程度降低危險環(huán)境中手工勞動帶來的風險。

　　- 效率：可以快速連續(xù)地挖掘大面積區(qū)域，縮短整體施工時間。

　　- 精度：精確控制隧道尺寸和路線。

　　- 環(huán)境影響：通過地下作業(yè)減少地面破壞。

　　總之，隧道掘進機代表了土木工程技術(shù)的重大進步，使隧道施工比以往任何時候都更加高效、安全。它們的持續(xù)發(fā)展和創(chuàng)新有望進一步改善全球基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的未來。