介绍: 当隧道(洞)长度过长时,用常规钻爆法进行隧道施工将需要相当长的工期,隧道掘进机法施工则适合长隧道施工的需要。隧道掘进机英文名称是Tunnel Boring Machine,简称TBM。 根据国外实践证明:当隧道长度与直径之比大于600时,采用TBM进行隧道施工是经济的。TBM最大的优点是快速。其一般速率为常规钻爆法的3~10倍。此外,采用TBM施工还有优质、安全、有利于环境保护和节省劳动力等优点。由于TBM提高了掘进速率,工期大为缩短,因此在整体上是经济的。 TBM的缺点主要是对地质条件的适应性不如常规的钻爆法;主机重量大:前期订购TBM费用较多;要求施工人员技术水平和管理水平高;对短隧道不能发挥其优越性。由于科学技术的不断迅猛进步,现在TBM可以适应较为复杂的地质条件,从松散软土到极坚硬的岩石都可以应用,使用范围日益广泛。TBM的设计制造在一定程度上反映了一个国家的综合科学技术和工业水平,体现了计算机、新材料、自动化、信息传输和多媒体等技术的综合和密集水平。一门叫做“地质机械电子学”的学科应运而生。它把机械原理、电子学原理和机器人原理应用到岩土工程学中,包括所有岩土工程技术和TBM技术。未来的发展属于自动化隧道掘进机。目前,人们已能在办公室控制掘进机操作一一法国的斯特拉堡工地证实了这一事实[1]。 掘进机的针对性很强,不同的地质条件需要不同的掘进机,也就产生了不同的掘进机;有的适用于软土,又称为盾构机:有的适用于岩石。岩石掘进机可分为开敞式、单护盾式和双护盾式,并且已研制出能进行斜井施工的,例如,已用于日本东京附近抽水蓄能电站压力管道斜井的施工。软土掘进机(盾构机)初期为气压手掘式,现今主要为泥浆加压式和土压平衡式,并且已研制出能掘进圆形连续多断面隧道掘进机,已应用于日本Hiroshima新运输线的Rijoh隧道:研制出垂直—水平连续隧道掘进机,已应用于日本东京污水隧道工程;研制出椭园形隧道掘进机,已应用于日本Nagoya的管道施工。此外,还研制出既能在岩石又能在软土中掘进的两用混合型掘进机,已应用于英吉利海峡隧道法国侧隧道的施工、日本广岛污水隧道施工以及我国连接香港的九龙和新界的西铁隧道施工。 世界上著名的岩石掘进机制造厂商是美国的罗宾斯(Robbins)公司和贾瓦(arva)公司、德国的沃斯(Wirth)公司和德马克(Demag)公司以及瑞典的阿拉斯·科普柯(Atlas·Copco)公司。而软土掘进机则以日本川崎重工业公司生产的最为著名。国外掘进机直径已达14.14m(用于日本东京湾跨海公路隧道)。