全斷面掘進機是一種用于隧道施工的重要設備,它能一次性完成整個隧道斷面的開挖和支護工作。根據全斷面掘進機與開挖隧洞洞壁之間的關系,可以將其分為開敞式全斷面掘進機、護盾全斷面掘進機及其他類型的全斷面掘進機。以下是對這些分類的詳細介紹:
1. 開敞式全斷面掘進機
開敞式全斷面掘進機是一種結構較為簡單的掘進設備,其特點是工作時沒有護盾系統(tǒng)直接支撐洞壁。這種掘進機適用于隧道穩(wěn)定性較好的地質條件,例如堅硬的巖石環(huán)境。在開挖過程中,開敞式掘進機直接與洞壁接觸,掘進效率較高,且施工成本相對較低。由于其設計簡單、操作便捷,在全球范圍內的隧道施工中應用廣泛。
2. 護盾式全斷面掘進機
護盾式全斷面掘進機配備了護盾系統(tǒng),以保護洞壁免受坍塌或其他外力的影響,適用于軟弱地質、砂土、粘土等不穩(wěn)定地層。護盾式掘進機根據其護盾的數量,可進一步細分為單護盾、雙護盾和三護盾掘進機。
- 單護盾掘進機:適用于較為穩(wěn)定的軟土或軟巖環(huán)境,能夠在掘進過程中提供基礎的支護功能。
- 雙護盾掘進機:雙護盾掘進機能夠在復雜的地質條件下提供更高的支護效果,常用于軟硬交替的地層。
- 三護盾掘進機:三護盾掘進機為特殊地質條件設計,具有更強的結構穩(wěn)定性和保護能力,能夠應對極其復雜的施工環(huán)境。
3. 其他類型的全斷面掘進機
除了開敞式和護盾式全斷面掘進機,隨著隧道施工技術的發(fā)展,還出現了一些針對特殊施工條件設計的全斷面掘進機。例如,氣壓平衡掘進機(EPB)和泥水盾掘進機,它們適用于高水壓或易坍塌的地質環(huán)境。根據隧道項目的具體要求,工程師們會選擇不同類型的掘進機來滿足施工需求。
全斷面掘進機的類型多樣,開敞式與護盾式全斷面掘進機在實際應用中占據了主要市場。不同類型的掘進機各自適應不同的地質條件和施工需求,為現代隧道工程的順利開展提供了可靠保障。