單護盾掘進機(Single Shield TBM)和雙護盾掘進機(Double Shield TBM)是兩種常見的隧道掘進設(shè)備,它們在隧道建設(shè)中扮演著重要角色。這兩種掘進機都是利用旋轉(zhuǎn)的刀盤來切削巖石或土壤,然后通過推進系統(tǒng)將隧道向前推進。下面我將詳細介紹這兩種掘進機的特點和優(yōu)缺點。
一、單護盾掘進機
1. 單護盾掘進機的特點:
① 適用于地質(zhì)條件較好的情況,如堅硬的巖石。
② 在不穩(wěn)定的地質(zhì)條件下,需要頻繁地進行支護作業(yè)。
③ 護盾結(jié)構(gòu)簡單,維護相對容易。
④ 推進時依賴于隧道壁的反作用力。
2. 單護盾掘進機的優(yōu)點:
采用預(yù)制混凝土管片支護,在軟弱及破碎圍巖中支護速度快,施工效率高,在短距離軟巖淺埋隧道中具有明顯優(yōu)勢。
3. 單護盾掘進機的缺點:
與雙護盾掘進機相比,其掘進和管片安裝不能同時進行,工序有一定的耽擱,掘進效率相對較低。
二、雙護盾掘進機
1. 雙護盾掘進機的特點:
① 適應(yīng)性強,可以在多種地質(zhì)條件下工作。
② 在穩(wěn)定巖層中掘進效率高。
③ 在不穩(wěn)定巖層中可以及時進行襯砌環(huán)的安裝,提高安全性。
④ 結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,維護成本相對較高。
2. 雙護盾掘進機的優(yōu)點:
① 具有兩套推進系統(tǒng),能夠在拼裝管片的同時進行掘進作業(yè),工序耽擱時間少,掘進效率高。
② 可根據(jù)不同的地質(zhì)情況,靈活選用敞開式、單護盾式和雙護盾式等掘進模式。例如在良好的硬巖或軟巖地層中能發(fā)揮較高的掘進速度;在遇到軟巖不能承受支撐板壓應(yīng)力時,可由盾尾推進液壓缸支撐在已拼裝的預(yù)制襯砌塊上或鋼圈梁上以推進刀盤破巖前進;遇到硬巖時,可像敞開式掘進機一樣靠支撐板撐緊洞壁,由主推進液壓缸推進刀盤破巖前進。
③ 機械化程度高,掘進施工更加安全、可靠、快速,對周邊地面建筑物干擾小。
3. 雙護盾掘進機的缺點:
① 設(shè)備結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜,成本較高。
② 在一些非常復(fù)雜的地質(zhì)條件下,其適應(yīng)性可能會受到一定限制。
單護盾掘進機和雙護盾掘進機各有優(yōu)勢,選擇哪種掘進機取決于具體的地質(zhì)條件和工程需求。在實際應(yīng)用中,工程師會根據(jù)地質(zhì)勘探報告和隧道的具體要求來決定使用哪種類型的掘進機,以確保隧道建設(shè)的順利進行。