泥水平衡TBM與其他隧道掘進機相比有哪些優缺點?與其他隧道掘進機相比,泥水平衡TBM具有以下優缺點:
一、泥水平衡TBM的優勢
1. 適用地質范圍廣
① 能夠更好地適應軟土、礫石、粉土等復雜地質條件。對于富水地層,通過泥水壓力平衡工作面水土壓力,可以有效防止突水、塌方等事故發生。
② 與硬巖TBM相比,其在軟巖和不穩定地層中的適應性更強。
2. 地面沉降控制效果好
① 由于泥水壓力的平衡作用,可以有效控制地面沉降,對周邊建筑物、地下管線等設施的影響較小。這在城市建設中尤為重要,可以減少隧道施工引起的地面塌方、建筑物損壞等問題。
② 例如,在城市地鐵隧道建設中,采用泥水平衡TBM進行施工,不會影響地面交通和周邊居民的生活。
3. 施工效率高
① 可實現連續掘進,無需像傳統鉆爆法那樣頻繁進行爆破和支護作業,大大縮短了施工周期。
② 其刀盤旋轉切割巖土的方式,可以快速掘進隧道,提高施工進度。
4. 安全性高
① 操作人員在盾構機內部作業,避免了與開挖面直接接觸的危險,降低了施工事故的發生概率。
② 同時,泥水系統可以有效排出爐渣和廢氣,改善作業環境,保障施工人員的健康安全。
二、泥水平衡TBM的缺點
1. 設備成本高
① 泥水平衡TBM結構復雜,制造和維護成本高。泥水平衡TBM需要配備專門的泥水系統、泥水排放設備等,增加了設備投資。
② 與其他隧道掘進機相比,泥水平衡TBM的購置和安裝成本通常較高。
2. 場地要求高
① 需要較大的場地來設置泥水分離設備和泥漿儲存設施。在城市中心等場地有限的地區,可能難以找到合適的施工場地。
② 此外,泥水處理和排放還需要符合環保要求,增加了施工的復雜性。
3. 適應性有限
① 雖然泥水平衡TBM在軟土和富水地層中表現良好,但在硬巖地層中的掘進效率相對較低。遇到硬巖時,刀盤磨損嚴重,需要頻繁更換刀具,影響施工進度。
② 與硬巖掘進機相比,泥水平衡TBM在硬巖地層中的適應性較差。
4. 技術要求高
① 泥水平衡TBM的操作和維護需要專業技術人員。其泥水系統的控制和刀具的管理需要較高的技術水平,否則容易出現施工問題。
② 對施工單位的技術實力和管理水平要求較高。