文档介绍：2
TBM力的计算
摘要
双护盾TBM具有两种掘进模式。掘进硬岩时接受双护盾模式，通过位于后护盾的侧向撑靴紧撑在洞壁上，为刀盘和前护盾供应反力，掘进与安装管片能同时进行，施工速度快；当遇脆弱围岩时则接受单护盾模式，不再范围的地层内有效地切削单轴抗压强度5～250MPa的岩石。当在抗压强度小于3MPa的软岩中施工时，则接受单护盾掘进模式施工。双护盾TBM对地质条件适应性强，既能适应硬岩，也能适应软岩，当实行相应措施时，能适应断层裂开带、高地应力、岩爆、岩熔、高海拔、涌水、富水高水压、煤系***、松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙孔隙水、基岩裂隙水及冻结层水等不良地质。一般状况下，在整条隧道地质状况都差的条件下使用单护盾式TBM；在良好地质中多用开敞式TBM；只要不良地质的比例在某种范围内，就不宜接受放开式TBM。因此，双护盾TBM常用于简洁地层的长隧道开挖，且在岩石单轴抗压强
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度为30~120MPa时可掘性较好。
3 双护盾TBM的优缺点分析 使用双护盾TBM的优点 （1）平安、高效、快速
双护盾TBM依据硬岩掘进机配上一个软岩盾构功能进行设计，配置有前后护盾，在前后护盾之间设计有伸缩盾，后护盾配置有一套支撑靴。在地质条件良好时，通过支撑靴支撑洞壁来供应推动反力，掘进和安装管片可同时进行，有较快的进度。如引大入秦工程30A隧道使用双护盾TBM施工时，最高月进尺达1300m；在引黄入晋工程使用双护盾TBM施工时，最高月进尺达1637m；在英吉利海峡隧道使用双护盾TBM施工时，最高月进尺达1487m。双护盾TBM施工使隧道掘进、衬砌、出碴、运输作业完全在护盾的爱惜下连续一次完成。TBM机组实质上是一个移动式地下作业车间，管片在盾尾内安装，盾构前进后，开挖的围岩使用高精度管片衬砌而不被暴露，从而保持了隧道壁围岩稳定；豆砾石的喷灌、注浆、通风、供电等关心作业也实施了平行作业，充分利用了洞内空间。双护盾TBM实现了平安、高效、快速施工。
（2）对不良地质地段具有较强的适应性
对富水地段，接受红外探测为主、超前地质钻探为辅的综合超前地质预报方法进行涌水预报。对涌水可实施堵、排结合的防水技术，TBM主机区域配置潜水泵，将水抽至位于TBM后配套台车上的污水箱内，同时TBM配置有超前钻机，可以利用超前钻机钻孔，利用注浆设备进行超前地层加
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固堵水。
对断层裂开带，双护盾TBM能接受单护盾模式掘进。同时可利用TSP203系统对断层裂开带进行超前地质预报，利用红外探水仪和TBM配置的超前钻机探水。利用TBM配置的超前钻机和注浆设备对地层进行超前加固，同时刀盘面板预留注浆孔的设计能满足对掌子面加固的需要。
对深埋隧道，因地质构造简洁，在深埋条件下，不行避开地会引起围岩应力的猛烈集中和围岩的应力型破坏。双护盾TBM掘进时，因掌子面较圆顺，对岩体的损伤可以降低到很低的程度，爱惜了围岩的原始状态，不易发生应力集中。
对岩爆地段，由于TBM刀盘设有喷水装置，在猜想的地应力高、易发生岩爆地段，利用TBM配置的超前钻机钻孔，在钻孔中注水湿化岩石，喷水对掌子面岩石能起到软化的作用，提前将应力释放。同时，通过管片安装、豆砾石回填和水泥浆灌注，使TBM能快速支护并通过岩爆地段。 对岩溶地段，先停机，然后通过机头上的人孔对岩溶状况进行观看，首先对底部进行豆砾石或混凝土回填并使其密实，当填至开挖直径高程时，边前进边安装管片，对两边管片上开凿人孔对两侧及顶拱进行填筑灌浆或填筑混凝土，使岩溶部分都用混凝土填密实，并且和安装的管片结合成整体。为了预防因岩溶造成TMB机头下沉，双护盾TBM应配有超前钻探设备，而对于一些小溶洞的处理，可在TBM通过后，向管片与围岩间回填豆砾石后，再通过灌浆固结即可。对规模较大的溶洞，因管片接缝不易闭合，应接受钢板将安装的管片进行纵向连接。
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对膨胀岩及软岩塑性变形地段，由于双护盾TBM刀盘的偏心布置及刀
盘设置的超挖刀，能增大TBM开挖直径，为TBM在围岩变形量小的状况下快速通过围岩变形地段预留了变形量。在围岩变形量大时，可利用TBM配置的超前钻机和注浆设备加固地层。同时双护盾TBM的高强度结构设计和足够的推力储备及扭矩储备能保证TBM不易被变形的围岩卡住。 对塌方地段，由于双护盾TBM接受了封闭式的刀盘设计，能有效地支撑掌子面，防止围岩发生大面积坍塌。TBM撑靴压力能依据地质条件调整，以免支撑力过大而破坏洞壁岩石。同时，双护盾TBM的高强度结构设计和足够的推力储备及扭矩储备能保证TBM不易被坍塌的围岩