泥水平衡TBM与其他隧道掘进机相比有哪些优缺点?与其他隧道掘进机相比,泥水平衡TBM具有以下优缺点:
一、泥水平衡TBM的优势
1. 适用地质范围广
① 能够更好地适应软土、砾石、粉土等复杂地质条件。对于富水地层,通过泥水压力平衡工作面水土压力,可以有效防止突水、塌方等事故发生。
② 与硬岩TBM相比,其在软岩和不稳定地层中的适应性更强。
2. 地面沉降控制效果好
① 由于泥水压力的平衡作用,可以有效控制地面沉降,对周边建筑物、地下管线等设施的影响较小。这在城市建设中尤为重要,可以减少隧道施工引起的地面塌方、建筑物损坏等问题。
② 例如,在城市地铁隧道建设中,采用泥水平衡TBM进行施工,不会影响地面交通和周边居民的生活。
3. 施工效率高
① 可实现连续掘进,无需像传统钻爆法那样频繁进行爆破和支护作业,大大缩短了施工周期。
② 其刀盘旋转切割岩土的方式,可以快速掘进隧道,提高施工进度。
4. 安全性高
① 操作人员在盾构机内部作业,避免了与开挖面直接接触的危险,降低了施工事故的发生概率。
② 同时,泥水系统可以有效排出炉渣和废气,改善作业环境,保障施工人员的健康安全。
二、泥水平衡TBM的缺点
1. 设备成本高
① 泥水平衡TBM结构复杂,制造和维护成本高。泥水平衡TBM需要配备专门的泥水系统、泥水排放设备等,增加了设备投资。
② 与其他隧道掘进机相比,泥水平衡TBM的购置和安装成本通常较高。
2. 场地要求高
① 需要较大的场地来设置泥水分离设备和泥浆储存设施。在城市中心等场地有限的地区,可能难以找到合适的施工场地。
② 此外,泥水处理和排放还需要符合环保要求,增加了施工的复杂性。
3. 适应性有限
① 虽然泥水平衡TBM在软土和富水地层中表现良好,但在硬岩地层中的掘进效率相对较低。遇到硬岩时,刀盘磨损严重,需要频繁更换刀具,影响施工进度。
② 与硬岩掘进机相比,泥水平衡TBM在硬岩地层中的适应性较差。
4. 技术要求高
① 泥水平衡TBM的操作和维护需要专业技术人员。其泥水系统的控制和刀具的管理需要较高的技术水平,否则容易出现施工问题。
② 对施工单位的技术实力和管理水平要求较高。