什么是矩形TBM？矩形TBM是一種采用連續(xù)挖掘方式，通過(guò)刀盤切削巖石或土壤，同時(shí)進(jìn)行支撐和襯砌施工的大型機(jī)械設(shè)備。與傳統(tǒng)圓形單洞掘進(jìn)不同的是，它能一次性形成具有較大斷面尺寸的矩形隧道。這不僅節(jié)省了二次擴(kuò)挖成本，還大大提高了工程效率及安全性。

　　一、特點(diǎn)

　　1. 斷面適應(yīng)性強(qiáng)：

　　- 矩形斷面能夠更好地適應(yīng)城市地下空間開發(fā)的需求，尤其在地鐵車站、地下綜合管廊等項(xiàng)目中，可以有效利用空間，減少開挖面積。

　　- 與傳統(tǒng)圓形 TBM 相比，矩形 TBM 可以更貼合建筑布局，提高空間利用率。

　　2. 施工效率高：

　　- 采用機(jī)械化掘進(jìn)方式，能夠快速、連續(xù)地進(jìn)行隧道挖掘，大大縮短施工周期。

　　- 減少了人工開挖的工作量和安全風(fēng)險(xiǎn)，提高了施工的可靠性。

　　3. 精度控制好：

　　- 配備先進(jìn)的導(dǎo)向系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，能夠精確控制隧道的軸線和斷面尺寸，保證施工質(zhì)量。

　　- 可以在復(fù)雜地質(zhì)條件下進(jìn)行施工，對(duì)周圍環(huán)境的影響較小。

　　二、工作原理

　　矩形 TBM 主要由刀盤、護(hù)盾、推進(jìn)系統(tǒng)、出渣系統(tǒng)、支護(hù)系統(tǒng)等組成。

　　1. 刀盤旋轉(zhuǎn)切削土體：

　　- 刀盤上安裝有各種刀具，通過(guò)旋轉(zhuǎn)切削前方的土體，將其破碎成小塊。

　　- 切削下來(lái)的土體通過(guò)出渣系統(tǒng)排出隧道。

　　2. 護(hù)盾保護(hù)施工人員和設(shè)備：

　　- 護(hù)盾在掘進(jìn)過(guò)程中為施工人員和設(shè)備提供保護(hù)，防止土體坍塌和地下水涌入。

　　- 護(hù)盾可以根據(jù)地質(zhì)條件進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)不同的施工環(huán)境。

　　3. 推進(jìn)系統(tǒng)推動(dòng) TBM 前進(jìn)：

　　- 推進(jìn)系統(tǒng)通過(guò)液壓油缸等設(shè)備，將 TBM 向前推進(jìn)，同時(shí)控制掘進(jìn)速度和方向。

　　- 推進(jìn)系統(tǒng)的力量足夠大，可以克服土體的阻力，保證 TBM 的順利掘進(jìn)。

　　4. 支護(hù)系統(tǒng)及時(shí)支護(hù)隧道：

　　- 在掘進(jìn)過(guò)程中，支護(hù)系統(tǒng)會(huì)及時(shí)對(duì)隧道進(jìn)行支護(hù)，防止土體坍塌。

　　- 支護(hù)方式可以采用噴射混凝土、鋼拱架等，根據(jù)地質(zhì)條件和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行選擇。

　　三、應(yīng)用領(lǐng)域

　　1. 城市地下空間開發(fā)：

　　- 地鐵車站、地下商場(chǎng)、地下停車場(chǎng)等項(xiàng)目中，矩形 TBM 可以高效地挖掘矩形斷面隧道，滿足城市發(fā)展的需求。

　　- 對(duì)于地下綜合管廊建設(shè)，矩形 TBM 能夠一次性挖掘出容納多種管線的隧道，提高施工效率和空間利用率。

　　2. 水利工程：

　　- 在輸水隧道、排水隧道等項(xiàng)目中，矩形 TBM 可以挖掘出符合設(shè)計(jì)要求的斷面，保證水利工程的順利進(jìn)行。

　　- 對(duì)于穿越河流、湖泊等水域的隧道工程，矩形 TBM 可以在水下進(jìn)行施工，減少對(duì)水域環(huán)境的影響。

　　3. 交通工程：

　　- 公路隧道、鐵路隧道等項(xiàng)目中，矩形 TBM 可以挖掘出較大斷面的隧道，滿足交通流量的需求。

　　- 對(duì)于山區(qū)隧道建設(shè)，矩形 TBM 可以克服地形復(fù)雜、地質(zhì)條件惡劣等困難，提高施工效率和安全性。

　　矩形 TBM 作為一種先進(jìn)的隧道挖掘設(shè)備，具有斷面適應(yīng)性強(qiáng)、施工效率高、精度控制好等優(yōu)點(diǎn)，在城市地下空間開發(fā)、水利工程、交通工程等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。