第一篇第七章隧道掘进机械.pdf

第七章 隧道掘进机械 第一节 概述 一、用途 道掘进技术是随着现代交通运输、地下工程、矿山开 采、水利工程、市政建设以及电气通讯设施的发展而发展 起来的一种工程建设技术。 随着地下空间的开发，盾构技术已广泛地应用于软 土层的地铁、隧道、市政管道等工程领域。 二、分类 目前，隧道掘进有三种方法：钻爆法、掘进机法和盾 构法。隧道的掘进方法不同，所采用的设备各异。 第七章 隧道掘进机械 1、钻爆法 钻爆法先需在工作面上钻出炮眼，将炸药装入炮眼内进 行爆破，然后用装载机械把爆碎后的岩块运走。钻爆法开挖 装药和爆破仍由人工操作为主。 2、掘进法 掘进法没有钻眼爆破工序，直接用掘进机的刀具破落岩 石形成所需形状的隧道，并同时将破落下来的岩块运走，实 现落、装、运一体化。当隧道长度与隧道断面直径比超过600 时，采用掘进法开凿隧道是经济的。 3、盾构法 盾构法是一种集开挖、支护、衬砌等多种作业于一体的大 型隧道施工方法，也是现阶段世界上修建隧道最先进的施工 方法之一。 第七章 隧道掘进机械 三、国内外状况及发展趋势 1、国内外状况 我国1966年生产出第一台直径3.4m 的掘进机。20世纪 70年代进入工业性试验阶段。80年代进入实用性阶段。但 是，我国目前仍然以钻孔爆破法掘进为主。 世界上著名的岩石掘进机制造厂商是美国的罗宾斯 （Robbins ）公司和贾瓦 （Jarva ）公司、德国的沃斯 （Wirth ）公司和德马克 （Demag ）公司以及瑞典的阿特拉 斯·科普柯 （Atlas ·Copco ）公司。而软土掘进机则以日本川 崎重工业公司生产的最为著名。 第七章 隧道掘进机械 2、发展趋势 （1）隧道掘进机的断面尺寸具有向超大、微小两个方 向发展的趋势。 （2）随着计算机硬件和软件的迅速发展，计算机优化 设计的应用和开发，全自动化的隧道掘进机也是未来发展 方向之一。 3、盾构机在我国的应用前景 目前，我国处于高速发展时期，铁路、公路、水电、 市政及有关管线等基础设施建设的需求大，隧道及地下工 程建设较以往无论在规模或数量上都有了大幅度的提高。 相当一部分隧道将会采用先进的盾构法施工。 第七章 隧道掘进机械 第二节 凿岩机 一、凿岩机的工作原理 凿岩机是一种在岩壁上钻凿炮眼用的钻眼机械，或 称钻眼机具。它按冲击破碎岩石的原理进行工作，如图7- 1所示。 图7-1 凿岩机的工作原理 1-凿岩机；2-钎子；a-活塞(冲击锤)；b-缸体：c-钎杆；d-钎头 第七章 隧道掘进机械 二、凿岩机的种类 按凿岩所用机动力可分：气动、电动、内燃和液压 四类。 按凿岩机支承和推进方式可分：手持式、气腿式、 伸缩式和导轨式。 第七章 隧道掘进机械 三、液压凿岩机 1、概述 是在气动凿岩机的基础上发展起来的一种凿岩机。它以 高压液体为动力，推动活塞在缸体内往复运动，冲击钎杆能 克服气动凿岩机存在的问题和缺陷。与气动凿岩机相比，液 压凿岩机具有以下优点： (1) 动力消耗少，能量利用率高。 (2) 凿岩速度高，作业条件好。 (3)液压凿岩机的运动件都在油液中工作，润滑条件好。 (4)操作方便，适应性强。 由于液压凿岩机制造和维护技术要求较高，目前还不能 完全代替气动凿岩机。 第七章 隧道掘进机械 2、液压凿岩机的结构和工作原理 例：国产YYG-80型