不同地层条件下的盾构与TBM选型

王梦恕

(1.中铁隧道集团有限公司,河南洛阳

1,2

471009;2.北京交通大学,北京100044)

摘要:介绍了目前可选用的盾构与TBM型式,指出了盾构设计和施工应重视的几个新动向,探讨了不同地层应选择不同类型的盾构,不同地层应选择不同的刀盘结构,明确了公路隧道盾构的直径确定,考虑了TBM的选择及隧道支护型式选择问题。关键词:地层条件;盾构;TBM;选型

TypeSelectionofShieldTBMsandHardRock

TBMsforDifferentGeologicalConditions

WANGMeng-shu

1,2

(1.ChinaRailwayTunnelGroupCo.,Ltd.,Luoyang471009,Henan,China;

2.BeijingJiaotongUniversity,Beijing100044,China)

Abstract:ThearticledescribesthetypesofshieldTBMsandhardrockTBMsavailableatpresen,trecommendssomenewtrendstowhichattentionsshouldbepaidduringthedesignandboringconstructionoftheshieldTBMs,statesthat

differenttypesofshieldTBMsanddifferentcutterheadstructuresshouldbeselectedfordifferentgeologicalconditions,definesthedeterminationofthediametersoftheshieldTBMsforhighwaytunnels,http://www.wendangwang.comeywords:geologicalcondition;shieldTBM;hardrockTBM;typeselection

1

1.1

目前可选用的盾构与TBM型式

盾构技术的发展

1.4 TBM掘进的特点

1.4.1 开敞式TBM具有两大特点

①灵敏度高、长度/直径[1,易精确调方向可在?30mm内;

②能够及时对不良地层进行及时支护,时空效应好,不易塌方。

该机型已被工程实践所证实。既适用于硬岩,也很适用于软岩地层,已在大伙房供水工地87km长推广应用。2005年评为国家科技进步二等奖。1.4.2 双护盾、单护盾TBM具有以下缺点

①灵敏度低,很难精确快速调整到位;

②由于后盾较长,不易及时支护,易塌方,如台湾平林隧道;

③造价高,是开敞式TBM的1.3倍。由于以上缺点,建议取消这种类型的TBM。

盾构作为一种安全、快速的隧道掘进技术,归纳起

来可以说经历了四个发展阶段:

①以Brunel盾构为代表的初期盾构;

②以机械式、气压式、网格式盾构代表的第二代盾构;

③以闭胸式盾构为代表(泥水式、土压式)的第三代盾构;

④以大直径、大推力、大扭矩、多样化为特色的第四代盾构。1.2

盾构类型

①全开敞式盾构:手掘式盾构、半机械式盾构、机械式盾构;

②半开敞式盾构:挤压式盾构;

③闭胸式盾构:土压平衡盾构、泥水加压平衡盾构。1.3 TBM类型

①开敞式TBM)软硬地层均可;

②护盾式TBM(半护盾式))灵敏系数>1.0,调向困难;不能及时支护、易塌方。

收稿日期:2005-12-25

2 盾构设计和施工应重视的几个新动向

盾构分为有刀盘和无刀盘两大类。

2.1 无刀盘盾构

无刀盘盾构称为开敞式简易盾构,人可以站在平台上进行地层开挖。

作者简介:王梦恕(1938-),男,河南温县人,中国工程院院士,隧道及地下工程专家。