掘進機隧洞施工法簡介

掘進機隧洞施工法（Tunnel Boring Machine），是一種采用全斷面隧道掘進機，實行掘進、支護、出渣等施工工序并行連續(xù)作業(yè)的施工方法，具有掘進速度快、利于環(huán)保、綜合效益高等優(yōu)點。

中文名稱

掘進機隧洞施工法

英文名稱

tunneling machine method

定　　義

利用掘進機開挖隧洞的施工方法。

應用學科

水利科技（一級學科），水利工程施工（二級學科），土石方開挖（水利）（三級學科）

掘進機法是挖掘隧道、巷道及其它地下空間的一種方法。簡稱TBM(tunnel boring manchine）法，是用特制的大型切削設備，將巖石剪切擠壓破碎，然后，通過配套的運輸設備將碎石運出。分為：全斷面掘進機的開挖施工，獨臂鉆的開挖施工，天井鉆的開挖施工，帶盾構的TBM掘進法。

掘進機是全斷面開挖隧洞的專用設備(見彩圖)。它利用大直徑轉動刀盤上的刀具對巖石的擠壓、滾切作用來破碎巖石。美國羅賓斯公司在1952年開始生產第一臺掘進機。70年代以后，掘進機有了較快的發(fā)展。開挖直徑范圍為1.8～11.5m。在中硬巖中,用掘進機開挖80～100 m3大斷面隧洞，平均掘進速度為每月350～400m。美國芝加哥衛(wèi)生管理區(qū)隧洞和蓄水庫工程，在石灰?guī)r中開挖直徑9.8m的隧洞，最高月進尺可達750m。美國奧索引水隧洞直徑3.09m,在頁巖中開挖，最高月進尺達2088m。隧洞掘進機開挖比鉆爆法掘進速度快，用工少，施工安全，開挖面平整，造價低，但機體龐大，運輸不便，只能適用于長洞的開挖，并且本機直徑不能調整，對地質條件及巖性變化的適應性差，使用有局限性。2100433B

新奧地利隧洞施工法，簡稱新奧法（NATM），是奧地利學者L.V.拉布采維茨等人于50年代初期創(chuàng)建，并于1963年正式命名的，涉及隧洞設計、施工以及管理等方面一整套的工程技術方法。掌握最佳支護(見隧洞開挖)時機，在隧洞開挖后巖體松弛前，讓圍巖產生一定量變形，但又不至發(fā)展到有害程度之時，就用噴混凝土等措施加以支護，使圍巖形成一層環(huán)形柔性薄壁支護結構，如遇過大的圍巖壓力。則增加錨桿加固，使圍巖與支護緊密結合，構成一個整體的承載環(huán)。新奧法雖然還沒有完整嚴密的理論敘述，但其主要內容是：

①理論建立在巖石力學基礎上，并考慮了圍巖在隧洞開挖時的空間和時間效應。

②在設計上把支護與圍巖作為整體看待，充分發(fā)揮圍巖的自身承載能力，并以圍巖起主導作用作為選擇支護型式的依據。

③在施工中盡量保持圍巖原有強度 。

隧道掘進機是用機械破碎巖石、出碴和支護實行連續(xù)作業(yè)的一種綜合設備。按掘進機在工作面上的切削過程，分為全斷面掘進機和部分斷面掘進機。按破碎巖石原理不同，又可分滾壓式（盤形滾刀）掘進機和銑切式掘進機。中國產品多為滾壓式全斷面掘進機，適于中硬巖至硬巖。銑切式掘進機適用于煤層及軟巖中。在推進油缸的軸向壓力作用下，電動機驅動滾刀盤旋轉，將巖石切壓破碎，其周圍有勺斗，隨轉動而卸到運輸帶上。硬巖不需支護，軟巖支護時可噴射、澆灌混凝土或裝配預制塊。該機在巖性均勻、巷道超過一定長度時使用，經濟合理。