[分享]TBM界的“变形金刚”—可变密度隧道掘进机

发表于2017-07-25     1167人浏览     2人跟帖     总热度:398  

   摘 要:在机械化隧道掘进领域,基本上有三个不同的盾构类型,即敞开式隧道掘进机、土压平衡式盾构机和泥水平衡式盾构机。而今天小编给大家带来的是可变密度盾构机的介绍。
可变密度隧道掘进机
    兼具土压平衡和泥水平衡两种掌子面支撑模式的多模式隧道掘进机是最为复杂的可转换模式机型,只有在非常特殊的情况下,其应用才具有经济效益。由此,海瑞克开发了可变密度隧道掘进机,这种机型集两种作业模式的优点于一身,无须进行机械改装,该机可直接在现场隧道进行四种作业模式之间的转换。通过调节石灰岩粉与浆液混合物的稀薄程度(增加黏度)以在穿越多变地层时增大膨润土浆液的密度。盾构工作时,泵入开挖舱的膨润土的密度根据地层情况的不同,可以随时改变、增大。这意味着,设备可以极其灵活的应对整条隧道掘进路线中遇到的全部地质和水文地质的变化。
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    在土压平衡和泥水平衡两种模式下,渣土均通过一台螺旋输送机从有压开挖仓中排放。基于所用的作业模式,通过螺旋输送机的速度和掘进速度来控制支撑压力,也可以用由气垫自动控制的泥浆来控制支撑压力。
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巴生谷捷运系统
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地下隧道路线
    吉隆坡/巴生谷地区的人口预料将在2020年突破1000万人,因此需要一个永续性的综合交通系统,而捷运计划就是其中一部分。双溪毛糯-加影捷运路线是捷运计划的首条路线, 这条路线从双溪毛糯出发,穿过吉隆坡市中心至加影,全程51公里,其中9.5公里是地下隧道,从大使路的瑟曼丹出入口 (Semantan Portal) 至蕉赖路的马鲁里出入口 (Maluri Portal)。
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瑟曼丹出入口鸟瞰图
    捷运隧道将由全断面隧道掘进机来挖掘。这些大型机械能在地下深处挖掘隧道,并且不妨碍地面上的活动。共有十架掘进机将在双溪毛糯—加影捷运工程中派上用场。四架掘进机将用来挖掘由沉积岩及沙土组成的“肯尼山结构”土地,而另外六架掘进机则将用来挖掘“吉隆坡石灰岩结构”土地。
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工程难题
    挖掘“吉隆坡石灰岩结构”土地是一项艰巨的挑战,这种土质具有极其复杂的三维网络状溶洞结构,陡峭的裂缝和高度不规则的基岩,上层由软物质覆盖着,这可造成数公尺的结构落差。此外,地下也可能有大型空隙和一些充满了水或泥浆的洞穴。如果没处理好,挖掘隧道时就会面对很多问题。
    这两种土质构造的过渡区,位于武吉免登一带,靠近Pavilion购物中心。“肯尼山结构”土地位于该区西部,而“吉隆坡石灰岩结构”则位于东部,在不同的土质上需要采用不同的掘进机。
解决方案
    土压平衡式 (Earth Pressure Balanced) 掘进机将被用来挖掘“肯尼山结构”土地,这项机械能为隧道表面提供支柱,防止松软土地倒塌,在挖掘隧道过程中造成地表沉降。
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全球首台可变密度隧道掘进机在葛京始发井内进行组装
    至于挖掘“吉隆坡石灰岩结构”则采用的是可变密度式 (Variable Density) 掘进机。这款新机械是由马矿业—金务大公司连同首要掘进机制造商,即德国海瑞克集团共同设计。严格来说,可变密度式掘进机是泥水加压平衡盾构机 (Slurry Shield TBM) 的“升级版”。
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隧道掘进机的中间盾被安置在葛京始发井的底部
    在挖掘隧道之前,必须先进行土壤测试,以探查地下空隙或洞穴。必须确保即将挖掘隧道的途径中,每一个空隙和洞穴都被填补,才可进行挖掘工作。否则,一旦土壤坍塌,落入空隙或洞穴中,就会造成坑洞。
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可变密度隧道掘进机以泥浆填补地下洞穴
工程现状
    双溪毛糯—加影捷运路线第一阶段,即从双溪毛糯站至瑟曼丹站,预料可在2016年底通车;至于第二阶段,即从瑟曼丹站至加影站,则将在2017年7月通车,象征着整条捷运路线“从双溪毛糯至加影”全面运作。应用于巴生谷捷运系统建设的是世界上第一台多密度掘进机,可以处理各种土质,它的出现,既保证了掘进速度,又保证了施工安全,可谓隧道掘进的一大进步。
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 发表于2017-07-25   |  只看该作者      

2

大型施工机械现在玩的越来越高端了

 发表于2017-07-25   |  只看该作者      

3

需要一个永续性的综合交通系统,而捷运计划就是其中一部分。双溪毛糯-加影捷运路线是捷运计划的首条路线, 这条路线从双溪毛糯出发

byyhgd

中国  | 路桥市政

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