中鐵二局股份有限公司與日本奧村株式會社、上海力行工程公司聯(lián)合設(shè)計(jì)制造的雙模式復(fù)合盾構(gòu)機(jī)，采用全國首創(chuàng)的隧道施工EPB、TBM雙模式可切換設(shè)計(jì)，兼具土壓平衡盾構(gòu)機(jī)和全斷面硬巖掘進(jìn)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，以適應(yīng)復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)，在軟土層、軟巖層和全斷面巖石層復(fù)合區(qū)間的順利掘進(jìn)。



EPB掘進(jìn)模式
當(dāng)盾構(gòu)機(jī)穿越地層為軟土層時(shí)，采用EPB即土壓平衡模式掘進(jìn)。此時(shí)，開挖面的土體在切削刀具作用下從開挖面剝離并進(jìn)入土倉。設(shè)置在刀盤背面和土倉面板上的攪拌棒，攪動土體，防止形成影響正常掘進(jìn)的泥餅，并在渣土改良設(shè)備的配合下對土倉內(nèi)土體塑流性進(jìn)行進(jìn)一步的改良。改良后的土體從土倉底部的出土口由螺旋輸送機(jī)送出。在這一過程中，土倉內(nèi)的土體和開挖面的土體實(shí)現(xiàn)壓力平衡。EPB土壓平衡模式還通過調(diào)節(jié)螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速，配合控制盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)速度，精準(zhǔn)控制土壓，保證開挖面的穩(wěn)定，控制地面沉降安全范圍內(nèi)，確保地面建筑和機(jī)場等重要設(shè)施的安全。



TBM掘進(jìn)模式
在TBM掘進(jìn)模式下，開挖面巖層在盤型滾刀的擠壓和剪切作用下從巖層表面剝離，并通過刀盤面板上的開口進(jìn)入土倉。刀盤背面安裝的刮土板將進(jìn)入土倉的巖石刮送至中心排土皮帶輸送機(jī)，再由皮帶輸送機(jī)將巖石排出。刮土板將土倉隔離成若干平均分布的小隔間，這樣能保證土倉內(nèi)的巖石連續(xù)、均勻地刮送至中心的皮帶輸送機(jī)，減少皮帶輸送機(jī)的不均勻荷載，提高工作壽命。中心集土槽，起收集刮土板刮送的巖石的作用，能保證刮送的巖石準(zhǔn)確地進(jìn)入中心皮帶輸送機(jī)，同時(shí)也能保護(hù)中心皮帶機(jī)機(jī)體伸入土倉的部分，免受刮板上滑落的巖石的沖擊。



       創(chuàng)新性成功使用EPB/TBM雙模式復(fù)合盾構(gòu)施工工法，可以實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)在復(fù)合地層中施工時(shí)，通過簡單的EPB/TBM模式雙向轉(zhuǎn)換，根據(jù)不同區(qū)段的地質(zhì)特點(diǎn)，采用不同的針對性掘進(jìn)模式，提高了施工效率。特別是在具有長距離全斷面硬巖復(fù)合地層中施工時(shí)，對縮短施工工期，節(jié)約刀具以及能源消耗方面，效果顯著，具有重大意義。
      南京燃動數(shù)字聯(lián)合中鐵二局城通公司、日本奧村株式會社、上海力行工程公司，采用全新三維動畫技術(shù)，以真實(shí)客觀的視覺角度對設(shè)備進(jìn)行三維模擬，從拆解到組裝，從軟土層到硬巖層的不同施工條件等等方面，真實(shí)再現(xiàn)了設(shè)備的雙模式轉(zhuǎn)換過程及步驟，在工程管理和項(xiàng)目匯報(bào)演示中成為重要的可視化演示工具。

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