斜井TBM简介

财富   2025-01-08 20:02   河北  


TBM按照掘进的方向可划分为:水平TBM、竖井TBM和斜井TBM。其中斜井TBM即用于斜井施工的全断面岩石隧道掘进机,以下是其简介:

工作原理
与普通TBM类似,通过刀盘旋转切削岩石,利用撑靴撑紧洞壁获得反作用力,实现掘进所需的推力和扭矩,边掘进边推进,同时完成出渣等作业。

结构特点
机身设计:为适应斜井坡度,机身有防滑、防溜装置,如特殊的履带或制动系统,防止设备下滑。除了撑靴外,还会配备一些辅助支撑装置,如侧撑装置或底部支撑千斤顶。这些装置可以在特殊情况下(如撑靴支撑力不足或洞壁条件不佳)提供额外的支撑力,确保TBM的稳定性。
出渣系统:因斜井有坡度,出渣系统经特殊设计,配备高效的刮板输送机或皮带输送机等,确保岩渣顺利排出。在井口,出渣系统会与地面的渣料处理设备或运输车辆进行良好的衔接。这样可以确保岩渣能够及时被清理和运走,不影响TBM的连续掘进。
通风系统:考虑到斜井深度和长度,通风系统强大,保证施工人员有足够新鲜空气,排出有害气体和粉尘。为了减少掘进过程中的粉尘,TBM内部还集成了除尘设备,如旋风除尘器或湿式除尘器。这些设备能够有效地捕捉和过滤粉尘,改善施工环境。

优势
施工效率高:机械化程度高,连续掘进能力强,能大幅缩短施工周期,如“永宁号”TBM创下最高日进尺22.75米、月进尺332米的佳绩.
安全性好:减少人员在掌子面的暴露时间,降低塌方、冒顶等事故风险,且自带安全防护装置和预警系统,保障施工安全。
施工质量优:掘进断面精度高,超挖、欠挖量少,隧道衬砌质量好,减少后期维护成本。

局限性
地质适应性有限:对复杂地质条件适应性差,遇到断层破碎带、高水压地层等时,施工难度大,需提前采取预处理措施。
设备成本高:研发、制造、购置和维护成本高,且不同地质条件需不同型号,增加了使用成本和资源浪费风险。
运输和组装困难:设备体积大、重量重,运输到施工现场及在斜井内组装难度大,对现场条件和起吊设备要求高。

应用案例
洛宁抽水蓄能电站:国产首台大直径大倾角斜井硬岩掘进机“永宁号”在此应用(向上倾角37°),成功贯通引水斜井,开创我国抽水蓄能电站斜井TBM施工先河。

可可盖煤矿副斜井矿建工程:中铁十五局采用敞开式TBM工法,克服诸多难题,提前6个月完成掘进任务。

斜井TBM作为现代隧道工程建设中的重要装备,在合适的地质和工程条件下,能够充分发挥其高效、安全、优质的优势,为地下工程建设的发展提供有力的技术支撑,推动着隧道工程朝着更加智能化、高效化的方向不断迈进。



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