正在开工建设的川藏铁路雅安至林芝段线路,海拔超过3800米,全线1011公里中82%都是隧道,长度达到838千米,分布着大量坚硬岩体。
用盾构机挖隧道,铰不动岩石该怎么修?
川藏铁路东起四川成都,西至西藏拉萨,全长1838千米。
其中成都至雅安段的线路,以及拉萨到林芝段的都已经修通运营,剩下的就是雅安到林芝的这一部分,而这也是最重要最难修的一部分。
该项目于2020年11月开工建设,总投资约3198亿,预计工期将超过10年。
由于地处山区,海拔较高,且处于板块交界地带,构造运动复杂,雅林段的地层中岩石坚硬难挖;
平常的盾构机无法掘进,施工团队于是采用硬岩隧道掘进机(TBM)来进行建设。
施工时,掘进机头部安装的旋转刀片,也就是滚刀,在纵向液压油缸的推力下,向前压入岩石;
刀盘受旋转装置的驱动,带动滚刀绕刀盘中心轴公转,同时各滚刀还绕各自的刀轴自转,由此在岩面上连续滚压,切出一系列的同心凹槽;
利用滚刀对岩石产生的挤压、剪切、拉裂等作用,使岩体破碎。
之后碎石颗粒经输送带运送出去,掘进机的支护系统,便可以开始打钉、置网、喷浆,对岩壁进行一个预加固;
接着由机械臂操作,将预制好的隧道管片从底部开始拼装,逐渐向两侧以及顶部靠拢,直至形成一个圆环;
然后依次推进,形成隧洞,这样对一个硬岩地质的隧道挖掘就算做好了。
硬岩盾构掘进机与盾构机有什么区别?
从定义上来看,掘进机和盾构机都属于全断面掘进的工程机械,只不过两者在工作环境方面会有所不同。
全断面岩石隧道掘进机,简称TBM,有敞开式和护盾式两种,它主要用于硬岩的开掘,像在山区或者大型引水工程中,掘进机采用的更多;
至于盾构机则主要用于对土层的挖掘,常用在城市隧道工程或小型管道当中。
基于作用对象的不同,掘进机与盾构机的开挖、驱动、平衡和支护系统等,也就多多少少会有些差异。
参考资料:
川藏铁路雅安至林芝段建设获批,总投资3198亿元共26站——澎湃新闻
川藏铁路沿线的工程地质问题与挑战——中科院地质地球所
川藏铁路雅安至林芝段最快7月动工,预计工期10-12年——网信西藏
盾构(TBM)掘进-破岩原理简介——sha傻分不qing
盾构刀具破岩与分类(一)——指尖岁月煜
隧道掘进机?盾构机?傻傻分不清!今天为你来科普!——土木在线论坛