中鐵二局股份有限公司與日本奧村株式會(huì )社、上海力行工程公司聯(lián)合設計制造的雙模式復合盾構機，采用全國首創(chuàng )的隧道施工EPB、TBM雙模式可切換設計，兼具土壓平衡盾構機和全斷面硬巖掘進(jìn)機的優(yōu)點(diǎn)，以適應復雜地質(zhì)結構，在軟土層、軟巖層和全斷面巖石層復合區間的順利掘進(jìn)。



EPB掘進(jìn)模式
當盾構機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(kāi)挖面的土體在切削刀具作用下從開(kāi)挖面剝離并進(jìn)入土倉。設置在刀盤(pán)背面和土倉面板上的攪拌棒，攪動(dòng)土體，防止形成影響正常掘進(jìn)的泥餅，并在渣土改良設備的配合下對土倉內土體塑流性進(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送出。在這一過(guò)程中，土倉內的土體和開(kāi)挖面的土體實(shí)現壓力平衡。EPB土壓平衡模式還通過(guò)調節螺旋輸送機轉速，配合控制盾構機推進(jìn)速度，精準控制土壓，保證開(kāi)挖面的穩定，控制地面沉降安全范圍內，確保地面建筑和機場(chǎng)等重要設施的安全。



TBM掘進(jìn)模式
在TBM掘進(jìn)模式下，開(kāi)挖面巖層在盤(pán)型滾刀的擠壓和剪切作用下從巖層表面剝離，并通過(guò)刀盤(pán)面板上的開(kāi)口進(jìn)入土倉。刀盤(pán)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，再由皮帶輸送機將巖石排出。刮土板將土倉隔離成若干平均分布的小隔間，這樣能保證土倉內的巖石連續、均勻地刮送至中心的皮帶輸送機，減少皮帶輸送機的不均勻荷載，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確地進(jìn)入中心皮帶輸送機，同時(shí)也能保護中心皮帶機機體伸入土倉的部分，免受刮板上滑落的巖石的沖擊。



       創(chuàng )新性成功使用EPB/TBM雙模式復合盾構施工工法，可以實(shí)現盾構機在復合地層中施工時(shí)，通過(guò)簡(jiǎn)單的EPB/TBM模式雙向轉換，根據不同區段的地質(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(cháng)距離全斷面硬巖復合地層中施工時(shí)，對縮短施工工期，節約刀具以及能源消耗方面，效果顯著(zhù)，具有重大意義。
      南京燃動(dòng)數字聯(lián)合中鐵二局城通公司、日本奧村株式會(huì )社、上海力行工程公司，采用全新三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)，以真實(shí)客觀(guān)的視覺(jué)角度對設備進(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)再現了設備的雙模式轉換過(guò)程及步驟，在工程管理和項目匯報演示中成為重要的可視化演示工具。

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