護(hù)盾式掘進(jìn)機(jī)(Shield Tunneling Machine)是一種用于隧道掘進(jìn)的重型機(jī)械設(shè)備。它通過在掘進(jìn)過程中同時(shí)支撐隧道周圍的巖土結(jié)構(gòu),確保施工安全和效率。下面來介紹一下護(hù)盾式掘進(jìn)機(jī)的、結(jié)構(gòu)原理以及4種類型。

1、工作原理
護(hù)盾式掘進(jìn)機(jī)通過一個(gè)旋轉(zhuǎn)的刀盤來切割巖石或土壤。刀盤上裝有多個(gè)硬質(zhì)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(zhuǎn)和推進(jìn),被切割下來的巖石或土壤會被輸送到機(jī)器后部的輸送帶上,然后運(yùn)出隧道。
2、護(hù)盾結(jié)構(gòu)
護(hù)盾是掘進(jìn)機(jī)的前部結(jié)構(gòu),它由鋼板制成,具有足夠的強(qiáng)度和剛度來支撐隧道壁,防止坍塌。在軟土或不穩(wěn)定地層中,護(hù)盾還可以與隧道支護(hù)系統(tǒng)(如預(yù)制混凝土襯砌塊、鋼拱架等)配合使用,以確保隧道的穩(wěn)定性和安全性。
3、類型
根據(jù)地質(zhì)條件的不同,護(hù)盾式掘進(jìn)機(jī)可以分為多種類型,包括但不限于:
單護(hù)盾掘進(jìn)機(jī)(Single Shield TBM):適用于較為穩(wěn)定的巖石地層,能夠在掘進(jìn)的同時(shí)安裝襯砌。
雙護(hù)盾掘進(jìn)機(jī)(Double Shield TBM):適用于多變的地質(zhì)條件,可以在穩(wěn)定和不穩(wěn)定地層之間切換工作模式。
土壓平衡盾構(gòu)機(jī)(EPB Shield TBM):主要用于軟土地層,通過控制土艙內(nèi)的土壓力來平衡地下水壓力和地面荷載。
泥水平衡盾構(gòu)機(jī)(Slurry Shield TBM):適用于高水壓和復(fù)雜地質(zhì)條件,利用泥漿來穩(wěn)定開挖面并排出土體。
護(hù)盾式掘進(jìn)機(jī)廣泛應(yīng)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(xiàng)目。其優(yōu)點(diǎn)包括施工速度快、安全性高、對周圍環(huán)境影響小等。