單護盾掘進機(Single Shield TBM)和雙護盾掘進機(Double Shield TBM)是兩種常見的隧道掘進設備,它們在隧道建設中扮演著重要角色。這兩種掘進機都是利用旋轉的刀盤來切削巖石或土壤,然后通過推進系統將隧道向前推進。下面我將詳細介紹這兩種掘進機的特點和優缺點。

一、單護盾掘進機
1. 單護盾掘進機的特點:
① 適用于地質條件較好的情況,如堅硬的巖石。
② 在不穩定的地質條件下,需要頻繁地進行支護作業。
③ 護盾結構簡單,維護相對容易。
④ 推進時依賴于隧道壁的反作用力。
2. 單護盾掘進機的優點:
采用預制混凝土管片支護,在軟弱及破碎圍巖中支護速度快,施工效率高,在短距離軟巖淺埋隧道中具有明顯優勢。
3. 單護盾掘進機的缺點:
與雙護盾掘進機相比,其掘進和管片安裝不能同時進行,工序有一定的耽擱,掘進效率相對較低。
二、雙護盾掘進機
1. 雙護盾掘進機的特點:
① 適應性強,可以在多種地質條件下工作。
② 在穩定巖層中掘進效率高。
③ 在不穩定巖層中可以及時進行襯砌環的安裝,提高安全性。
④ 結構較復雜,維護成本相對較高。
2. 雙護盾掘進機的優點:
① 具有兩套推進系統,能夠在拼裝管片的同時進行掘進作業,工序耽擱時間少,掘進效率高。
② 可根據不同的地質情況,靈活選用敞開式、單護盾式和雙護盾式等掘進模式。例如在良好的硬巖或軟巖地層中能發揮較高的掘進速度;在遇到軟巖不能承受支撐板壓應力時,可由盾尾推進液壓缸支撐在已拼裝的預制襯砌塊上或鋼圈梁上以推進刀盤破巖前進;遇到硬巖時,可像敞開式掘進機一樣靠支撐板撐緊洞壁,由主推進液壓缸推進刀盤破巖前進。
③ 機械化程度高,掘進施工更加安全、可靠、快速,對周邊地面建筑物干擾小。
3. 雙護盾掘進機的缺點:
① 設備結構相對復雜,成本較高。
② 在一些非常復雜的地質條件下,其適應性可能會受到一定限制。
單護盾掘進機和雙護盾掘進機各有優勢,選擇哪種掘進機取決于具體的地質條件和工程需求。在實際應用中,工程師會根據地質勘探報告和隧道的具體要求來決定使用哪種類型的掘進機,以確保隧道建設的順利進行。