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