隧道掘進(jìn)時(shí),TBM(全斷面硬巖掘進(jìn)機(jī))的效率受多種因素影響,但總體來(lái)說(shuō),TBM以其“快速、高效、安全、健康”的特點(diǎn),在適宜的地質(zhì)條件下能夠顯著提高掘進(jìn)效率。
TBM掘進(jìn)效率的主要影響因素
隧洞斷面大小:隧洞斷面大小會(huì)直接影響TBM的掘進(jìn)效率。斷面越大,TBM的掘進(jìn)空間越大,可能更有利于其發(fā)揮高效掘進(jìn)的優(yōu)勢(shì)。
TBM性能:TBM的性能,包括其動(dòng)力系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)以及刀具的布置和磨損情況等,都會(huì)對(duì)掘進(jìn)效率產(chǎn)生重要影響。性能優(yōu)越的TBM能夠更快速地破碎巖石,提高掘進(jìn)速度。
巖石性質(zhì):巖石的強(qiáng)度、硬度、裂隙發(fā)育程度以及耐磨性等性質(zhì),都會(huì)直接影響TBM的掘進(jìn)效率。例如,巖石強(qiáng)度過(guò)高或裂隙發(fā)育不良,都可能增加TBM的刀具磨損和掘進(jìn)難度。
支護(hù)方式:支護(hù)方式的選擇和實(shí)施效率也會(huì)影響TBM的掘進(jìn)效率。合理的支護(hù)方式能夠確保隧道的穩(wěn)定性,減少因圍巖失穩(wěn)而導(dǎo)致的停機(jī)時(shí)間。
運(yùn)輸和供應(yīng)的配套性:掘進(jìn)過(guò)程中,石碴的運(yùn)輸和材料的供應(yīng)必須及時(shí)、高效,以確保TBM的連續(xù)掘進(jìn)。如果運(yùn)輸和供應(yīng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障或不暢,將直接影響TBM的掘進(jìn)效率。
TBM掘進(jìn)效率的具體表現(xiàn)
日純掘進(jìn)時(shí)間利用率:TBM的正常施工期間,每日需要安排一定的時(shí)間進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)、管線(xiàn)安裝等輔助作業(yè)。因此,日純掘進(jìn)時(shí)間利用率是衡量TBM掘進(jìn)效率的重要指標(biāo)之一。國(guó)外一般掘進(jìn)機(jī)日純掘進(jìn)時(shí)間利用率可達(dá)到40%~45%,也有高達(dá)60%的。
掘進(jìn)速度:掘進(jìn)速度是衡量TBM掘進(jìn)效率的另一個(gè)重要指標(biāo)。在適宜的地質(zhì)條件下,TBM的掘進(jìn)速度可達(dá)每小時(shí)數(shù)米至數(shù)十米不等。然而,在復(fù)雜地質(zhì)條件下,掘進(jìn)速度可能會(huì)受到嚴(yán)重影響。
綜合掘進(jìn)效率:綜合掘進(jìn)效率考慮了掘進(jìn)速度、停機(jī)時(shí)間、刀具磨損等多種因素,是評(píng)估TBM掘進(jìn)效率的綜合指標(biāo)。一般來(lái)說(shuō),綜合掘進(jìn)效率越高,說(shuō)明TBM的掘進(jìn)性能越好。
提高TBM掘進(jìn)效率的措施
優(yōu)化TBM設(shè)計(jì):通過(guò)改進(jìn)TBM的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、提高刀具的耐磨性和布置合理性等措施,可以提高TBM的掘進(jìn)效率。
加強(qiáng)地質(zhì)勘探:在施工前進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘探,了解隧道沿線(xiàn)的地質(zhì)情況,為T(mén)BM的選型、掘進(jìn)參數(shù)的確定等提供依據(jù)。
合理組織施工:通過(guò)合理安排施工進(jìn)度、優(yōu)化施工工序、加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)等措施,可以減少停機(jī)時(shí)間、提高掘進(jìn)效率。
應(yīng)用先進(jìn)技術(shù):如采用智能控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控等先進(jìn)技術(shù),可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)TBM的工作狀態(tài)、及時(shí)調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)、提高掘進(jìn)效率。
綜上所述,隧道掘進(jìn)時(shí)TBM的效率受多種因素影響,但通過(guò)優(yōu)化TBM設(shè)計(jì)、加強(qiáng)地質(zhì)勘探、合理組織施工以及應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)等措施,可以顯著提高TBM的掘進(jìn)效率。
