我国全断面掘进机技术发展现状分析PPT课件.ppt

我国全断面掘进机技术发展现状分析 我国全断面掘进机技术发展现状分析 主讲人 刘洋洋 2013 11 1 全断面掘进机是集机械 电气 液压和自动控制于一体的实现掘进 岩渣装运 洞壁支护等一次开挖成洞最先进的高科技施工设备 是大型隧道施工工程的首选设备 全断面掘进机主要包括全断面岩石掘进机和泥土盾构机 具有快速 优质 安全 有利于环境保护 降低劳动强度及改善工作环境等特点 已广泛用于引水 水电 铁路 公路 煤矿 城市地铁和管网以及军事设施等方面的地下工程施工 简介 2 3 全断面掘进机的主要优点 a 快速掘进机可以实现连续掘进 能同时完成破岩 出碴 支护等作业 并一次成洞 掘进速度快 效率高 b 优质掘进机实行机械破岩 避免了爆破作业 成洞周围岩层不受爆破振动而破坏 洞壁完整光滑 超挖量少 一般小于开挖隧洞断面积的5 减少了衬砌量 c 经济掘进机施工速度快 缩短了工期 大大提高了经济效益与社会效益 由于超挖量小 节省了大量衬砌费用 d 安全用掘进机施工 改善了工人的劳动条件 减轻了体力劳动量 避免了爆破施工造成的人员伤亡 事故大大减少 4 TBM在国外的发展 1851年 美国工程师CharlesWilson设计了世界上第一台可连续掘进的隧道掘进机 但由于设计上存在难以克服的滚刀问题 难以与当时刚诞生的钻爆法相媲美 致使TBM无用武之地 1956年 美国的James Robbins仿照一百年前CharlesWilson的设计 只采用滚刀 解决了第一台TBM的刀具问题 获得了成功 从此 TBM得到广泛的推广与应用 在国际上掘进机技术已经成熟 已达到工作可靠性高 定向精度高 自动化水平高 适应能力强 掘进速度快 使用寿命长 掘进机的技术发展一直在围绕地层稳定和地面沉降控制 自动化掘进和提高掘进速度 衬砌和隧道质量三个要素进行盾构机的改进和施工方法的革命 5 TBM在我国的发展 我国自1958年开始对全断面岩石掘进机展开研究 与国际上著名的岩石掘进机生产商美国的佳伐公司 德国的德马格公司 维尔特公司几乎同时起步 20世纪60到70年代 共制造了50多台掘进机 但由于技术及质量的原因 基本上不能使用 1964年 经周恩来总理批准 在国家科委领导下 成立了全断面岩石隧道掘进机攻关小组 通过全国协作试制出第一台全断面隧道掘进机 起步阶段 6 TBM在我国的发展 实用阶段 从70年代中期到80年代中期 由水电部杭州机械设计研究所和中国煤科院上海研究所为主设计 上海水工机械厂 山西4509厂和上海重型机器厂为主制造了属于我国第二代 第三代的19台掘进机 其中最小的直径为2 5m 最大的直径为5 8m 共投入使用17台 涉及云南洱河水电站等工程项目21个 累计掘进总长仅18 5km 7 TBM在我国的发展 合作制造 从90年代开始 国际建筑施工商开始承包中国的引水隧洞施工工程 所使用的掘进机为美国罗宾斯 Robbins 公司和法国NFM技术公司的具有国际先进水平的双护盾掘进机 分别与国内的上海隧道工程公司 沪东造船厂 太原重型机器厂和上海重型机器厂合作制造 国内厂制造仅限于机械结构件部分及装配 带动了国内掘进机的应用 8 TBM在我国的发展 自主发展 进入新世纪以来 以沈阳重型机械集团 第二重型机械集团 大连重工 起重集团为代表的国内机械制造能力最强的重机企业开始全面进入掘进机的研制领域 大大增强了国内掘进机的研制能力 2005年8月 沈阳重型机械集团中标青海省 引大济湟 引水工程1台直径5 93米双护盾硬岩掘进机 标志着国内企业开始作为投标和设备总承包主体进入国内全断面掘进机市场 9 TBM的发展趋势 对复杂的地质条件适应性越来越强 能在硬岩中 涌水量最大的条件下掘进 能顺利通过破碎带和断层使用寿命长 可连续完成几个工程可靠性高加大盘形刀直径 可明显提高滚刀的承载能力新技术 新结构 新机型 10 我国掘进机发展的主要问题 1 资金不足 国产掘进机关键部件的攻关 新产品的开发研制 基础理论研究都感资金不足2 产品质量 国产掘进机已达实用阶段 但材质 机械加工和装配工艺与国外几家大掘进机制造公司相比有较大差距 急待提高产品质量 否则 很难在市场竞争中取胜 3 管理