城市轨道交通全断面岩石掘进机的机型分析比选

黄银钉

（中铁第一勘察设计院集团有限公司，710043，西安∥工程师）

以岩石地层为主的城市轨道交通地下工程普遍采用钻爆法施工。钻爆法施工的技术成熟，灵活方便，投资较低。但是，钻爆法施工将产生粉尘、废气、噪声及爆破震动等诸多环境污染问题。随着国家对环境保护的重视和人民对环境质量要求的提高，这些环境问题也日益突出。从保护城市良好的生活环境出发，同时为提高城市轨道交通工程的施工技术水平，有必要研究采用安全、环保、文明、高效的全断面岩石掘进机（Full face Rock Tunnel Boring Machine，简称TBM）工法。由于TBM存在一次性投资大、须提前制造、机型一经确定后很难更改等特点，故对机型的分析比选工作就显得尤为重要。

1 TBM介绍及分类

自美国罗宾斯（ROBBINS）公司1952年生产了第一台能实用的掘进机以来，至今已有50多年的发展史，在技术上已经很成熟。TBM是用于地下工程全断面开挖的机械化施工设备，是集掘进、出碴、支护和通风防尘等多功能为一体的大型高效隧道施工机械。TBM的简要分类见图1所示。

图1 TBM分类图

敞开式掘进机（见图2）是能利用自身支撑机构撑紧洞壁以承受向前推进的反作用力及反扭矩的全断面岩石掘进机，在较完整且有一定自稳性的围岩中施工时，能充分发挥其优势。在掘进机主机上，可根据岩性不同选择配置临时支护设备如圈梁安装机、锚杆钻机、钢筋网安装机、超前钻、管棚钻机等；如遇有局部破碎带等地层时，可通过掘进机附带的超前钻及注浆设备提前进行注浆加固后再掘进通过。……