護盾式掘進機(Shield Tunneling Machine)是一種用于隧道掘進的重型機械設備。它通過在掘進過程中同時支撐隧道周圍的巖土結構,確保施工安全和效率。下面來介紹一下護盾式掘進機的、結構原理以及4種類型。
1、工作原理
護盾式掘進機通過一個旋轉的刀盤來切割巖石或土壤。刀盤上裝有多個硬質合金刀具,這些刀具能夠破碎各種硬度的巖石。隨著刀盤的旋轉和推進,被切割下來的巖石或土壤會被輸送到機器后部的輸送帶上,然后運出隧道。
2、護盾結構
護盾是掘進機的前部結構,它由鋼板制成,具有足夠的強度和剛度來支撐隧道壁,防止坍塌。在軟土或不穩定地層中,護盾還可以與隧道支護系統(如預制混凝土襯砌塊、鋼拱架等)配合使用,以確保隧道的穩定性和安全性。
3、類型
根據地質條件的不同,護盾式掘進機可以分為多種類型,包括但不限于:
單護盾掘進機(Single Shield TBM):適用于較為穩定的巖石地層,能夠在掘進的同時安裝襯砌。
雙護盾掘進機(Double Shield TBM):適用于多變的地質條件,可以在穩定和不穩定地層之間切換工作模式。
土壓平衡盾構機(EPB Shield TBM):主要用于軟土地層,通過控制土艙內的土壓力來平衡地下水壓力和地面荷載。
泥水平衡盾構機(Slurry Shield TBM):適用于高水壓和復雜地質條件,利用泥漿來穩定開挖面并排出土體。
護盾式掘進機廣泛應用于城市地鐵、鐵路隧道、公路隧道和供水隧道等地下工程項目。其優點包括施工速度快、安全性高、對周圍環境影響小等。