什么是雙模式掘進機？雙模式掘進機（Dual-Mode Tunnel Boring Machine，簡稱雙模 TBM / 盾構）是隧道工程領域為應對復雜多變地層而研發的全斷面隧道施工裝備，其核心優勢是無需更換整機，即可根據地質條件（如硬巖 / 軟巖、完整 / 破碎地層、黏性土 / 砂層等）靈活切換兩種掘進模式，大幅提升施工效率、安全性與地層適應性，解決了傳統單一模式設備 “水土不服” 的痛點。
一、主要種類
1. 土壓平衡-TBM雙模式掘進機
① 創新整合：結合土壓平衡盾構（軟土/破碎地層）與硬巖TBM技術，通過切換出渣系統（皮帶機或螺旋輸送機）實現模式轉換。
② 典型工程：
·“鐵兵廣花6號”（鐵建重工）：全球首臺大直徑雙護盾土壓組合式掘進機，成功攻克廣州軟土與極硬巖交互地層。
·“永安號”：我國最大直徑雙模盾構機（直徑超14米），土壓模式防塌方，TBM模式高效破巖，搭載智能地質感知系統。
2. 土壓平衡-泥水平衡雙模式掘進機
① 關鍵技術：土壓模式穩定渣土掌子面，泥水模式以泥漿平衡高水壓，管道與螺旋機雙系統支持快速切換（GB/T41053-2021要求模式切換≤1.5小時）。
② 應用場景：高含水砂層與粘土復合地層，如廣州地鐵九號線工程沉降控制精度≤3mm，有效保護沿線建筑。
3. 敞開式-泥水雙模式掘進機
設計亮點：敞開模式高效掘進硬巖，泥水模式應對富水涌砂，一鍵切換降低涌水風險，采用伸縮隔板與渣土轉運裝置保障安全。
二、核心技術突破
1. 智能模式切換系統
① 液壓控制響應時間≤0.5秒（GB/T41053標準），刀盤配備可換刀具（刮刀/滾刀自適應切換）。
② 雙護盾高承壓密封技術，確保富水地層安全掘進（如“強基號”主驅動密封配置獨立水冷系統）。
2. 地質適應性增強
① 超前地質預報系統（3D激光掃描+滾刀監測），實時優化掘進參數。
② 泥水模式分級減壓技術，動態控制壓力波動，抑制地表沉降。
3. 結構可靠性升級
① 大直徑刀盤設計（如“永安號”組合密封技術），解決載荷不均問題。
② 螺機座內膽過濾結構，維護效率提升80%。
三、典型工程應用與優勢
① 跨江河隧道：在高水壓砂層中（如珠三角工程），泥水模式穩定水壓，土壓模式防止噴涌，實現安全穿越。
② 城市深隧工程：全球最大土壓雙護盾掘進機“強基號”（直徑12.68米）采用模塊化并聯驅動，突破軟硬交替地層限制。
③ 地下管廊建設：雙模式設備利用率提升40%，減少多設備采購成本，成為未來重點發展方向（GB/T41053預測）。
雙模式掘進機以技術融合突破地質壁壘，其靈活性、智能化及高可靠性正重塑隧道工程范式。
