TBM施工原理和施工技术课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《TBM施工原理和施工技术课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- TBM 施工 原理 技术 课件
- 资源描述:
-
1、精选版课件ppt1中国水利水电第三工程局有限公司 副总工程师 许金林 电话:18292670219 精选版课件ppt2精选版课件ppt3v第一部分 开敞式TBM的结构组成v第二部分 开敞式TBM的工作原理v第三部分 双护盾TBM的结构组成v第四部分 双护盾TBM的工作原理v第五部分 TBM的施工技术v第六部分 TBM的选型及不同地质的处理精选版课件ppt4全断面岩石掘进机(全断面岩石掘进机(TBM)敞开式掘进机护盾式掘进机X型支撑T型支撑单护盾双护盾三护盾TBM分类网络图分类网络图精选版课件ppt5第一部分精选版课件ppt6开敞式TBM 精选版课件ppt7OPEN ROCK MACHINE后支
2、撑推进油缸护盾外机架及水平支撑喷浆机械手刀盘刀具指形护盾精选版课件ppt8开敞式TBM的定义利用岩壁的反作用力,实现掘进功能所需的反推力和反扭矩,在常温常压下,实现隧道掘进一次成型、初期支护、出碴运输功能,集机、电、液、气为一体,实现隧道施工自动化、工厂化的大型综合性施工设备。精选版课件ppt9全断面开敞式硬岩掘进机机构组成 全断面开敞式硬岩掘进机主要由主机、连接桥、后配套组成:主机部分主要有刀盘、机头架、护盾、主驱动、主梁前段、主梁后段、撑靴系统、推进系统、后支撑等组成;后配套主要有拖车、供电、通讯、供水排水、通风除尘、供气、控制系统、激光导向系统、出碴运输设备系统组成。10精选版课件ppt
3、铲斗前刮碴板后刮碴板刀具11精选版课件ppt12精选版课件ppt13精选版课件ppt14精选版课件ppt15精选版课件ppt16精选版课件ppt17精选版课件ppt转接座刀盘支承架主轴承外密封内密封大齿圈精选版课件ppt18转接座外密外密封封大齿圈安装位置大齿圈安装位置内密封内密封精选版课件ppt19TBM主轴承精选版课件ppt20大齿圈精选版课件ppt21驱动座精选版课件ppt22转接座精选版课件ppt23撑靴的安装精选版课件ppt24鞍架精选版课件ppt25撑靴精选版课件ppt26推进系统精选版课件ppt27拱架、网片的安装作业精选版课件ppt28开敞式TBM开挖出的隧道表面精选版课件pp
4、t29锚杆钻机钻孔作业精选版课件ppt30Ring beams and mesh.Ring beams and mesh.Fingers moving forward,over Fingers moving forward,over the ring beamthe ring beam Karahnjukar,Iceland精选版课件ppt31超前喷浆作业超前喷浆作业精选版课件ppt32喷浆作业精选版课件ppt33主驱动电机精选版课件ppt34超前钻孔作业精选版课件ppt35TBM皮带机出渣运输精选版课件ppt36TBM的导向系统PPS终端精选版课件ppt37开敞式TBM矿车出渣精选版课件pp
5、t38开敞式TBM连续皮带机出渣精选版课件ppt39第二部分精选版课件ppt40开敞式TBM的工作原理w 在推进油缸的推力作用下,主驱动带动刀盘刀具对岩石进行滚压,岩石达到破裂极限,逐步开裂剥落成片装岩渣,掉落到刀盘下部,再由刀盘铲斗将岩渣铲起装入皮带机中,转运到碴车列车或连续皮带机运送到洞外;同时,TBM的支护系统完成隧道的初期支护工作,有后续模板台车完成隧道二衬工作。w 此工作步骤循环往复,连续不断,完成隧道的工厂化施工作业。精选版课件ppt41精选版课件ppt42精选版课件ppt43开敞式及双护盾TBM破岩w TBM刀具破岩机理刀具精选版课件ppt44Chipping精选版课件ppt45
6、锚杆作业精选版课件ppt46挂网作业精选版课件ppt47钢拱架安装精选版课件ppt48换步状态精选版课件ppt49换步结束开始下一循环推进精选版课件ppt50左转弯精选版课件ppt51右转弯精选版课件ppt52喷浆作业精选版课件ppt53第三部分精选版课件ppt54双护盾TBM刀盘及刀具前盾支撑盾伸缩盾精选版课件ppt55精选版课件ppt56前护盾前护盾 前护盾包含并支承着驱动装置和刀盘。前护盾通过伸缩油缸与后护盾相连接。伸缩油缸分成上下左右四组,使前护盾带着刀盘可以朝任何想要的方向转向。前护盾相对于后护盾的位置,由4个线性传感器测出,并从司机室的数字显示装置读出。在前护盾顶部1/4的地方有两
7、个液压操纵的稳定器,在硬岩中掘进时用来稳定前护盾。WIRTH 掘进机的设计不需要额外的前支撑,其他公司设计的掘进机可能需要它用于换步时起支撑作用。如同我们关于这种掘进机工作循环的解释中所叙述的,换步过程将借助尾盾的推进油缸推压管片,同时伸缩油缸向前拔拉支撑护盾。由于推进油缸推压着已衬砌的管片环,因此支撑护盾将总是被推向前,而不会将前护盾向后拉。精选版课件ppt57伸缩护盾伸缩护盾 伸缩护盾掘进机的伸缩部分连接着前护盾和后护盾。其功能是使掘进机的开挖与预制混凝土管片的安装能同时进行。伸缩油缸连接着前、后盾,既传递推力又传递拉力。这一性能在遇到不稳定的地层条件,而覆盖层负荷又大时,可用以防止前护盾
8、向下倾斜。两个力矩装置将刀盘的扭矩从前护盾传给后护盾或称支撑护盾。前、后护盾间的滚动的调整,用力矩油缸实现,不需要伸缩油缸来纠正滚动。这种纠正滚动方式与独立的推进力的方式是双护盾设计的一个非常重要的特点。伸缩部分两个壳体之间的间隙可以检查,可以清洁。为了检查和清洁的目的,提供了若干开口。精选版课件ppt58后护盾(支撑护盾)后护盾(支撑护盾)后护盾(支撑护盾)内设有推进油缸和支撑装置。支撑布置的形状使得支撑力作用到两侧和底部。这使得后护盾以左、右、底三点固定在隧道内。支撑护盾承受着全部掘进反力,在更换滚刀时也可将前护盾回拉。支撑护盾尺寸宽大,以减小对围岩的压力。这一点在软弱围岩掘进时尤其重要。
9、由支撑护盾产生的对围岩的接触压力是与施加到刀盘的推进力成正比的。当在硬岩地层开挖时,刀盘必需有很大的推进力,支撑系统必须产生很大的夹持力以支持这个推进力。因此对围岩的接触压力将达到较高水平。当在软弱地层开挖时,刀盘只需要较小的推进力。夹持力将成正比减少,因此对围岩的接触压力将比较小。这种系统的特点不是属于硬性的、不可改变的,即具有恒定不变的高夹持力和相应的高的接触压力,而是能根据刀盘对推进力的需要来提供相应的接触压力。推进油缸分成四组作用在四个压力区,以利于当在软弱围岩中掘进不能用支撑时掘进机进行转向。每组的推进油缸连到一个推力靴板上。推力靴板上覆盖的聚氨酯的靴面以保护衬砌块。后护盾的总推力相
10、当大,以便施加需要的力于刀盘,并用于克服全部护盾的摩擦阻力。(单护盾模式时)。推进油缸有一共用的液压动力装置。四组液压缸的每一组均有共同的供油量控制,由掘进机操纵手监控。在正常掘进模式时,即用支撑靴提供反力来推进前护盾与刀盘。推进液压缸可由一个共用的油流来操作。每一液压缸装有测量装置或者线性传感器,使操作者能监控其位置。精选版课件ppt59双护盾TBM主机主要机构图精选版课件ppt60双护盾TBM连续皮带机出渣精选版课件ppt61双护盾掘进机精选版课件ppt62主机主要机构精选版课件ppt63双护盾TBM精选版课件ppt64双护盾TBM的刀盘及主驱动精选版课件ppt65双护盾TBM的主推进机构
11、精选版课件ppt66支撑盾及撑靴机构精选版课件ppt67装碴及输送机构精选版课件ppt68辅助推进及管片安装机构精选版课件ppt69管片安装机精选版课件ppt70精选版课件ppt71双护盾TBM整机全貌精选版课件ppt72管片生产精选版课件ppt73管片养护精选版课件ppt74精选版课件ppt75双护盾TBM管片存放精选版课件ppt76第四部分精选版课件ppt77双护盾TBM工作原理工作原理工作原理在常温常压下,利用盾体或撑靴的支撑岩壁,克服开挖岩渣所需的推力和扭矩,主推进或辅助推进系统提供开挖岩渣所需的推力,同时主驱动带动刀盘刀具滚压破岩,连续皮带机或矿车列车将岩渣运出洞外,管片安装机与辅助
12、推进系统实现衬砌与开挖同步,伸缩护盾和主、辅助推进系统实现换步和连续隧道施工作业。(1)围岩破碎,采用单护盾模式掘进(类似于盾构);(2)围岩自稳性好,采用双护盾模式掘进,开挖与衬砌同步。精选版课件ppt78双护盾工作模式图精选版课件ppt79双护盾模式工作循环结束状态精选版课件ppt80双护盾TBM换步状态图精选版课件ppt81双护盾TBM换步结束状态精选版课件ppt82单护盾模式管片安装状态精选版课件ppt83单护盾模式掘进状态精选版课件ppt84双护盾TBM的特点特点特点(1)开挖与衬砌同步,采用管片支护,支护速度快,隧道一次成型;(2)硬岩掘进的适应性同敞开式,软弱围岩能采用单护盾模式
13、掘进,比敞开式有更好的适应性。与敞开式TBM相比,对地质变化的适应能力更强。(3)设备与人员处于TBM壳体的保护下,安全性好。精选版课件ppt85新型双护盾v此种类型的双护盾运用于地质条件相对较好的地层,后面配有锚杆钻机、网片安装机及喷混系统,在较好的地质条件下管片拼装机并没有装在设备上,所以正常掘进时不需要装管片。如遇到较差的地层,则取下锚杆钻机和网片安装机,装上管片安装机,管片安装机与锚杆钻机轴向轨道相同。精选版课件ppt86控制机头架旋转精选版课件ppt87网片安装网片安装机和锚杆机和锚杆钻机钻机在较差的地层掘进时取下锚杆钻机和网片按装机,更换成管片安装机进行管片的安装。88精选版课件p
14、pt精选版课件ppt89TBM的组装组机组机连接桥后配套精选版课件ppt90主机的主装v 弧形钢板定位-吊装前支撑-吊装机头架及主轴承总成-安装前主梁-安装中间主梁及鞍架-安装后支撑及门架-安装主机拖动系统-吊装侧支撑-安装主驱动-安装刀盘中心块-安装刀盘边块并焊接-安装顶侧护盾-安装顶护盾-安装连接桥部件等精选版课件ppt91主机的安装精选版课件ppt92刀盘的安装精选版课件ppt93安装后支承精选版课件ppt94TBM的步进精选版课件ppt95步进原理步进原理 西秦岭隧道长大距离空载步进采用油缸推进、弧形滑道步进方案。该方案步进原理是:弧形钢板和弧形滑道的摩擦力大于TBM刀盘及总成与弧形钢
15、板间的摩擦力,且弧形钢板与混凝土弧形滑道的接触面积大于弧形钢板与刀盘及总成的接触面积。精选版课件ppt96TBM的生产管理v调度协调管理v优化轨道布置,提高运输效率v有轨运输的信息化管理v架子队管理v全员培训v例行强制保养精选版课件ppt97调度协调管理调度协调管理为实现工区之间、隧道工作面与洞外、掘进施工与材料运输等区域之间的全方位、信息化的协同调度管理,在隧道洞口设置调度控制中心,通过程控电话、远程视频监控、无线通信相结合的调度体统,由调度人员整体把握整个施工系统的协同运行,提高施工效率。精选版课件ppt98有轨运输优化轨道布置,提高运输效率优化轨道布置,提高运输效率 通过对洞外场地进行有
16、效的规划,形成运输车辆编组、重车始发轨道、空车等待轨道。行车有规律的车辆运行策略,利用洞外车场视频监控和对讲机的实时调度,提高行车密度,减少堵车时间,最大限度的保证TBM施工所需的物资供应。洞内有轨运输坚持“重车左道进洞、轻车右道出洞”的原则,每1000m设置一处渡线道岔。精选版课件ppt99调度室视频监控系统有轨运输有轨运输的信息化管理有轨运输的信息化管理视频监控系统视频监控系统 在TBM重点施工部位和场地外重要部位安装了摄像头,摄像头视频信号通过光缆汇总到调度室,调度室根据视频了解洞外场地内和TBM施工状况,并根据施工需要对机车和材料供应及机车行走轨线进行合理调配,确保隧道内所需施工物资的
17、及时供应。安装的监控摄像头 精选版课件ppt100有轨运输有轨运输的信息化管理有轨运输的信息化管理对讲机系统对讲机系统 为使调车员的指令能迅速反馈给机车司机,每台机车的司机和调车员都配备有一对对讲机,每台机车对讲机单独使用对应机车号的通话频率(如4号机车,机车通话采用4频道)。为使调度室与每号机车之间、机车与机车之间联系方便,机车使用的对讲机频道可调,调度室可直接将联系到每辆车。此外,所有调车员配置强光电筒、口哨各1支,以备急需。精选版课件ppt101有轨运输有轨运输的信息化管理有轨运输的信息化管理车载系统车载系统 利用车载系统在不影响对讲机通话的情况下调度室可以同时向所有运行的、停止的机车发
18、布指令,各号机车也可通过利用车载系统向其他机车和调度室传递消息,避免干扰对讲机造成调车员与机车司机指令不畅通。精选版课件ppt102有轨运输有轨运输的信息化管理有轨运输的信息化管理移动通信系统移动通信系统 在隧道内安装移动通信发射器,使整条隧道都有移动通信信号,隧道内外作业人员与调度室、调度室与机车、作业人员与机车之间可以通过移动手机进行联系,保证了施工顺利进展。洞口的移动通信信号基站和发射器 TBM上的移动通信信号发射器精选版课件ppt103有轨运输有轨运输的信息化管理有轨运输的信息化管理有线电话系统有线电话系统 若隧道内停电,隧道内外的通信将中断。为保证隧道内外通讯畅通,在调度室、TBM重
19、要的施工部位、衬砌工区台车处、拌合站等处安装了有线电话,保障了隧道施工的正常进行。精选版课件ppt104架子队管理实行架子队管理,提高施工人员的积极性。实行架子队管理,提高施工人员的积极性。掘进队实行架子队管理,实行人员定员、责任到人的内部承包管理模式。施工人员的收入与施工进度、工序质量、现场安全和文明施工直接挂钩精选版课件ppt105全员培训提高全员提高全员“质量保安全、安全促生产、设备保进度质量保安全、安全促生产、设备保进度”意识。意识。提高全员质量意识,每班安排专职值班工程师全过程参与工序质量控制,严控支护质量,使掘进施工顺利开展。v通过提高工序质量,有效的控制了围岩变形、塌方掉块等安全
20、隐患的发生,并对施工人员进行“TBM掘进施工三级技术交底”,“TBM掘进塌方防止技术交底”的培训。技术交底培训技术交底培训三级技术交底三级技术交底精选版课件ppt106强制保养 每班例行保养 1)查看液压(润滑)油箱的油量和油温。2)检查泵、马达和阀是否有噪音,否则停机,找出原因并修复 3)检查液压系统油温达到操作温度后有无泄漏,禁止徒手检查。4)检查液压油过滤器,确保过滤器指示在绿色范围。5)检查润滑油过滤器,确保过滤器指示在绿色范围。在TBM运行初期,每500h更换过滤器,并检查油温是否正常。6)查看各类仪表是否指示正常。7)查看液压油箱、润滑油箱和减速器油箱的呼吸器是否干净和正常。每50
21、0h更换一次。8)刀具检查:查看刀圈、刀体、刀座的磨损和损坏情况;检查刀具安装螺栓紧固扭矩;刀具拆卸后,观察螺纹孔是否损坏,改进锁定状况。9)操作期间检查润滑系统的流量和压力是否正常。10)齿轮减速器:通过油量指示器检查油量。11)护盾机构:观察运行是否无阻碍,清除堆积的岩屑。12)密封润滑系统:检查系统运行是否正常,确保系统有足够的油供应内外密封,否则调整流量阀。精选版课件ppt107新技术革新新技术革新精选版课件ppt108 弧形滑道步进方法作为TBM施工的一种新型、快捷的步进方法,在西秦岭隧道施工中成功应用,此方法关键是弧形滑道的施工,作为TBM步进的重要工序,其施工质量、施工周期直接影
22、响到整个步进的工期。根据施工组织设计划分,第1段出口钻爆段长度为2113m,第2段罗家理斜井钻爆段长度为4715m,TBM的步进长度达到6828m,即弧形滑道施工需6828米。精选版课件ppt109要保证弧形滑道较快的施工速度和较高的施工精度,应注意以下几个关键点:1)实现混凝土的连续灌注,同时能保证在有限的空间内实现模板的快速周转和安装。2)混凝土为两边厚中间薄的纵向结构,要保证混凝土能顺利入模,且振捣密实,弧面无空洞、蜂窝和麻面。3)弧面的弧度应严格符合设计要求,在纵向无错台。模板的安装精度和抗浮能力要求很高。精选版课件ppt110根据弧形滑道的结构特点,采用滑模施工,以形同人工抹面的方式
23、来施工弧形滑道。在边基上铺设轨道,轨道上设置行走支架,在支架上设置一个纵向长12m,宽60cm左右的钢模板,整个滑模在轨道上行走,对轨道进行定位后,滑动模板摆动的范围为弧形滑道弧面,在弧形滑道内沿隧道的法线方向左右摆动,抹光混凝土弧形滑道的弧面。混凝土布料和弧面成形可以同时进行,实现了弧形滑道的连续作业,由于模板面积小、混凝土塌落度小,模板无需抗浮要求。精选版课件ppt111精选版课件ppt112西秦岭隧道出口钻爆段自2010年1月20日开始进行弧形槽施工,至2月16日完成整个2113m的施工任务,耗时26d,比原计划提前4天完成,期间包括滑模调试和边基施工。换算成月进度2438m,施工期间最
24、高日进度为160m,有力地保证了TBM组装和步进的开展。精选版课件ppt113 第一掘进阶段,连续皮带机承载碴体后穿越1#、2#同步衬砌台车直接输送至隧道出口,通过转载皮带机横跨整个洞外作业场地转运至分碴器位置,利用连续分碴器自动分流装车后由转运工程车运输至弃碴场。第二掘进阶段时,4#连续皮带机承载碴体后穿越1#、2#、3#同步衬砌台车将碴体输送至斜井“三岔口”位置,通过5#斜井转载皮带机穿越罗家理斜井输送至洞外,经6#洞外翻山皮带机直接翻越山体,并经7#延伸皮带机被输送至弃碴场。6#翻山皮带机横跨河流、施工便道,最大爬升坡度21,翻越山顶后以7%下坡,总长度约284m。6#翻山皮带机和7#延
25、伸皮带机为项目自行选线和设计,实现与TBM、正洞连续皮带和斜井皮带联网远程连锁控制,运行情况良好。精选版课件ppt114精选版课件ppt115精选版课件ppt116亮点1:连续皮带洞内掘进出碴实现与同步衬砌体系、材料有轨运输体系互不干扰亮点2:碴体输送至洞外后利用连续分碴器实现与转运工程车无缝衔接从而减少了二次装碴作业亮点3:第一掘进段结束后皮带机整体转场期间利用皮带收放装置实现连续皮带快速无损伤收放亮点4:整体转场阶段实现皮带机主驱动、皮带仓等超大件有轨运输进洞及洞内组装亮点5:实现连续皮带机在长距离、大坡度斜井内合理布置并成功实现正洞连接斜井出碴亮点6:第二掘进阶段实现连续出碴皮带翻山跨河
展开阅读全文