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单护盾硬岩掘进机

多变的岩层条件下快速掘进

强劲贯通 ——海瑞克单护盾硬岩掘进机突破硬岩。

________________ 单护盾硬岩掘进机是在硬岩和其它不含地下水的稳定地层中进行隧道掘进的理想机型。这种典型的隧道掘进方法配合管片衬砌或顶管工艺,在岩层中也可以实现高掘进效率和较少的停机时间。

强劲向前

采用单护盾硬岩掘进机进行隧道掘进时,装有滚刀的旋转刀盘抵住掌子面,每把滚刀所承受的压力可达数吨。由于滚刀的滚动,将石渣——所谓“岩屑”—— 从岩体上切削下来。通过喷水冷却刀盘,并减少灰尘形成。岩屑由安装在刀盘上的边铲刀接住。在刀盘旋转的同时,岩屑借助重力,通过溜渣槽滑到机器中心位置, 然后通过漏斗状的集渣环落到主机皮带机上。在主机皮带机的末端,岩屑转由后配套皮带输送机或运输车辆最终从隧道运出。

图示 带有管片衬砌功能典型的单护盾硬岩掘进机(直径9米)

控制精确,刀具更换简便

边铲刀、溜渣槽和集渣环 高效清除岩屑。

单护盾硬岩掘进机的挖掘直径大于盾体。此外,刀盘的挖掘轴心稍高于机器的轴心。通过这种超挖设计,易于进行掘进机的控制,并防止掘进机在岩层中卡住。与盾体一体化安装的液压稳定器撑在已经挖掘的隧道壁上,在掘进过程中起减震作用,稳定机器。

机器的控制有两种形式,即装有调向油缸的固定式驱动机构;以及装有铰接轴承或者扭矩油缸、再配上辅助纵向移动油缸的可伸缩式驱动机构。这些控制机构使得掘进机可以建造转弯半径非常小的隧道。无论采用哪一种驱动机构,都可将刀盘退回,从而可以直接到达掌子面。这意味着,可以很容易地更换在掘进过程中受磨损的滚刀。应用于顶管项目的单护盾硬岩掘进机还有另外一种特色:刀盘可以双向旋转,从而避免盾体滚动。

挖掘

滚刀借助强大的接触压力,从掌子面上切削岩屑。

出渣

边铲刀、溜渣槽和出渣环将渣土高效地输送到机器中心的皮带输送机上。

推力

盾体内、始发井反力架上(或顶管工程顶进架中)的液压推进油缸推动设备前进。

隧道衬砌

管片衬砌或顶管

+在各种围岩地质条件下都有较高的掘进效率。

+在脆性以及不稳定的岩层中最大限度地确保了隧道掘进的安全性。

+在预先进行了地质改良的条件下,也可用于在含地下水的地质中掘进。

快速而且安全

隧道掘进机盾体前方围岩超前注浆加固体示意图

单护盾硬岩掘进机采用管片或管段支撑隧道围岩,在脆性岩层或低强度岩层掘进中,使掘进过程与隧道衬砌之间的互相依赖降至最低。机器始终得到保护,一般不需要采取额外措施来支护围岩,从而避免影响掘进进度。对于这种可进入式的机型,采用地质改良增加了其适用的地质条件。涌水可以减少到可控制的范围。为此,采用穿过刀盘和盾体的超前注浆钻机,在掌子面前形成一个加固体。排水系统以可控方式将进入盾体的水排出。

以专业技术减少磨损

控制掘进中的滚刀磨损,是实现硬岩隧道快速贯通之关键。

在局部强度达到250兆帕的硬岩中掘进需要极大的推力。滚刀要能承受极高的接触压力,才能切削硬岩。如果岩屑较大,就说明掘进速度快,滚刀接触压力最佳,对滚刀的磨损也比较小。如果接触压力太低,就不能理想地切削岩体,而滚刀的磨损也相应更快。特别是对于开挖直径较小,滚刀活动空间受限的情形,需要根据预计的地质条件,使刀盘设计、扭矩和接触压力做到精确地相互协调。为确保在硬岩中快速掘进,而又使滚刀磨损达到最小,最重要的几个因素是滚刀在刀盘上实现最佳排布,以大扭矩驱动,并施以较高的接触压力。基于众多的成功项目,海瑞克依靠其独一无二的经验财富,能够针对具体项目的具体特点,开发适用的解决方案。

硬岩隧道掘进的多面手

单护盾硬岩掘进机原理简单,应用广泛,成为硬岩隧道掘进的多面手。在许多情况下,无论是采用顶管工艺还是管片衬砌工艺,单护盾硬岩掘进机都是在非常坚硬的岩石中进行隧道掘进的最佳解决方案。此外,辅以地质改良,单护盾硬岩掘进机可以成功地应用于掘进含地下水的岩层。

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