單護(hù)盾TBM和雙護(hù)盾TBM有什么區(qū)別?隧道掘進(jìn)機(jī)(TBM)對于在復(fù)雜地質(zhì)條件下高效掘進(jìn)至關(guān)重要。單護(hù)盾TBM和雙護(hù)盾TBM在其各種型號中,根據(jù)其設(shè)計和運行機(jī)制,具有不同的用途。以下是單護(hù)盾TBM和雙護(hù)盾TBM主要區(qū)別的詳細(xì)比較:
1. 結(jié)構(gòu)設(shè)計
單護(hù)盾TBM:
① 采用覆蓋整臺機(jī)器的防護(hù)罩,允許工人在隧道掘進(jìn)過程中在防護(hù)罩區(qū)域內(nèi)安裝預(yù)制混凝土管片(襯砌)。
② 依靠推進(jìn)油缸推動已安裝的襯砌管片推進(jìn),因此需要間歇性停機(jī)進(jìn)行管片安裝。
雙護(hù)盾TBM:
① 配備兩個防護(hù)罩:前防護(hù)罩(用于挖掘和刀盤支撐)和后防護(hù)罩(用于管片安裝)。
② 使用抓靴將盾構(gòu)機(jī)錨固在隧道壁上,從而可以同時進(jìn)行挖掘和管片安裝,無需停機(jī)。
2. 作業(yè)流程
單盾構(gòu):
① 順序作業(yè):開挖 → 使用已安裝管片推進(jìn) → 暫停安裝管片 → 重復(fù)。
② 適用于不穩(wěn)定或破碎巖層,需要立即襯砌以防止坍塌。
雙盾構(gòu):
① 連續(xù)作業(yè):抓斗支架將機(jī)器錨固在隧道壁上,使刀盤能夠在后盾安裝管片的同時推進(jìn)。
② 由于能夠在抓斗和推進(jìn)模式之間切換,因此非常適合混合地質(zhì)條件(穩(wěn)定和不穩(wěn)定區(qū)域)。
3. 地質(zhì)適應(yīng)性
單盾構(gòu):
① 最適合軟土地層、高度破碎巖層或需要頻繁管片支護(hù)的區(qū)域。
② 由于依賴管片推進(jìn),在硬巖或大斷層帶中難以作業(yè)。
雙盾構(gòu):
① 擅長在硬巖和非均質(zhì)地層中作業(yè)。抓斗系統(tǒng)在堅固巖層中提供穩(wěn)定性,而后盾則確保在較弱區(qū)域進(jìn)行連續(xù)襯砌。
② 示例:在中國某煤礦硬巖層中,月進(jìn)尺達(dá)608米,創(chuàng)下紀(jì)錄。
4. 效率與速度
單護(hù)盾:
由于頻繁停頓,效率較低;月進(jìn)尺通常在200-400米之間。
雙護(hù)盾:
效率更高,可不間斷掘進(jìn);在最佳條件下,月進(jìn)尺可超過500米。
5. 主要優(yōu)勢與局限性
單護(hù)盾:
① 優(yōu)點:維護(hù)簡便,在不穩(wěn)定地層中也能有效掘進(jìn)。
② 缺點:進(jìn)尺較慢,推進(jìn)方式依賴管片。
雙護(hù)盾:
① 優(yōu)點:連續(xù)作業(yè),適應(yīng)各種地質(zhì)條件。
② 缺點:機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜,前期成本較高。
單護(hù)盾和雙護(hù)盾TBM的選擇取決于地質(zhì)條件和項目需求。單盾構(gòu)機(jī)優(yōu)先考慮脆弱巖石中的安全性,而雙盾構(gòu)機(jī)則可在混合或硬巖環(huán)境中最大限度地提高效率。