巖石隧（巷）道掘進(jìn)機(jī)施工(1).pdf

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1、5巖石隧（巷）道掘進(jìn)機(jī)施工中國最長的鐵路隧道：太行山隧道是目前我國最長的山嶺隧道，為雙洞單線，穿過高程為1311米的太行山山脈主峰越宵山，全長27.8公里。石家莊至太原鐵路客運(yùn)專線，是國家“十一五”重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，是全國鐵路“四縱四橫”快速客運(yùn)網(wǎng)的重要組成部分2014年3月10日星期一《地下工程講稿》1中國目前最長的公路隧道?秦嶺終南山隧道：位于我國西部大通道內(nèi)蒙古阿榮旗至廣西北海國道上西安至柞水段，在青岔至營盤間穿越秦嶺，全長18.4公里，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為高速公路雙洞四車道，行車速度為每小時80公里。終南山隧道2001年1月由國家發(fā)展計(jì)劃委員會批準(zhǔn)立項(xiàng)建設(shè)，設(shè)計(jì)工期為67個月，總投資約25

2、億元人民幣。與已建成的我國第一長隧道——西安安康鐵路秦嶺隧道并行。?秦嶺終南山特長公路隧道道路等級按高速公路設(shè)計(jì)。隧道橫斷面高5米、寬10.5米，雙車道各寬3.75米。上、下行線兩條隧道間每750米設(shè)緊急停車帶一處、每500米設(shè)行車橫通道一處、每250米設(shè)人行橫通道一處。2007年1月20日建成通車。秦嶺終南山公路隧道是我國自行設(shè)計(jì)施工的高速公路特長隧道，堪稱世界第二、亞洲第一，是世界上第一個采用雙洞單向行駛的特長隧道，雙洞全長36.04公里，建設(shè)規(guī)模居世界第一。2014年3月10日星期一《地下工程講稿》22014年3月10日星期一《地下工程講稿》3?秦嶺隧道:位于西（安）（安）康鐵

3、路青岔車站和營盤車站之間，由兩座基本平行的單線隧道組成，兩線間距為30米，其中Ⅰ線隧道全長18460米；Ⅱ線隧道全長18456米，居當(dāng)時世界山嶺隧道第6位、亞洲第2位。?秦嶺隧道Ⅰ、Ⅱ線均為單線電氣化鐵路隧道，Ⅰ線(左線)隧道使用2臺8.8米敞開式掘進(jìn)機(jī)（TBM）由隧道兩端相向施工。Ⅱ線隧道(右線)，采用新奧法施工，初期支護(hù)為錨噴，二次支護(hù)為馬蹄型帶仰拱的模筑混凝土復(fù)合襯砌。?隧道于1995年1月18日正式開工，1999年9月6日全部貫通，2000年8月18日西康鐵路開通運(yùn)營。2014年3月10日星期一《地下工程講稿》45.1概述在巖石中開鑿礦山巷道或交通隧道時，除采用常規(guī)的鉆眼爆破

4、法外，還可采用掘進(jìn)機(jī)施工。掘進(jìn)機(jī)：是指能夠直接截割、破碎工作面巖石，同時完成裝載、轉(zhuǎn)運(yùn)巖石，并可調(diào)動行走和進(jìn)行噴霧除塵的功能，有的還具有支護(hù)功能，以機(jī)械方式破落煤、巖的隧（巷）道掘進(jìn)綜合機(jī)械。2014年3月10日星期一《地下工程講稿》5掘進(jìn)機(jī)分類：掘進(jìn)機(jī)按其結(jié)構(gòu)特征和工作機(jī)構(gòu)破巖方式的不同，可分為：?全斷面掘進(jìn)機(jī)：主要適用于直徑一般為2.5～10m的全巖隧（巷）道，巖石的單軸抗壓強(qiáng)度可達(dá)50～350MPa；可一次截割出所需斷面，且形狀多為圓形，主要用于工程涵洞和隧道的巖石掘進(jìn)。?懸臂式掘進(jìn)機(jī)：一般適用于單軸抗壓強(qiáng)度小于60MPa的煤、半煤巖和軟巖水平巷道，一次僅能截割斷面的一部分，需

5、要工作機(jī)構(gòu)多次擺動才能掘出所需斷面，斷面可以是矩形、梯形、拱形等多種形式，在礦山、尤其是煤礦巷道掘進(jìn)中使用普遍。2014年3月10日星期一《地下工程講稿》65.2全斷面巖石隧道掘進(jìn)機(jī)5.2.1概述全斷面巖石隧道掘進(jìn)機(jī)：通常簡稱隧道掘進(jìn)機(jī)（TunnelBoringMachine，縮寫為TBM），是一種用于圓形斷面隧（巷）道、采用滾壓式切削盤在全斷面范圍內(nèi)破碎巖石，集破巖、裝巖、轉(zhuǎn)載、支護(hù)于一體的大型綜合掘進(jìn)機(jī)械，現(xiàn)已成為國外較長隧道開挖普遍采用的方法。全斷面巖石隧道掘進(jìn)機(jī)利用圓形的刀盤破碎巖石，故又稱刀盤式掘進(jìn)機(jī)。刀盤的直徑多為3～10m，3～5m的較適用于小型水利水電隧道工程和礦山巷

6、道工程，5m以上適應(yīng)于大型的隧道工程。國外生產(chǎn)的巖石掘進(jìn)機(jī)直徑較大，目前最大可達(dá)14.44m。2014年3月10日星期一《地下工程講稿》75.2全斷面巖石隧道掘進(jìn)機(jī)不宜采用TBM的地質(zhì)：5.2.1概述1、塑性地壓大的軟弱圍巖、類砂性土構(gòu)成的軟弱圍巖和有中等以上膨脹性圍巖。（強(qiáng)度低、圍壓高易產(chǎn)生較大塑性變形導(dǎo)致卡機(jī)）2、斷層破碎帶，碎裂巖與斷層泥構(gòu)成的寬大斷層帶（圍巖自穩(wěn)差富含水）3、高壓涌水地段4、巖溶發(fā)育帶（可能發(fā)生陷機(jī)、埋機(jī)）5、極強(qiáng)巖爆，埋深大，地應(yīng)力高（危及TBM和人身安全）6、巖石單軸抗壓強(qiáng)度超過300MPa的極硬巖，且節(jié)理不發(fā)育、高磨蝕性巖石（難以掘進(jìn)且不經(jīng)濟(jì)）2014年

7、3月10日星期一85.2全斷面巖石隧道掘進(jìn)機(jī)5.2.1概述適宜采用TBM的地質(zhì)：1、長度超過5KM，且不良地質(zhì)段所占比例不大，危害程度不是特別嚴(yán)重；2、鉆爆可能造成環(huán)境破壞而不被批準(zhǔn)或可能承擔(dān)較大金額罰款不經(jīng)濟(jì)時2014年3月10日星期一9TBM外形圖基本功能有掘進(jìn)、出渣、導(dǎo)向和支護(hù)，并配置有完成這些功能的機(jī)構(gòu)。還配備有如運(yùn)渣運(yùn)料、支護(hù)、供電、供水、排水、通風(fēng)等后配套系統(tǒng)，總長度較大，一般為150～300m。2014年3月10日星期一《地下工程講稿》10開