7.2.3 TBM的技术优势
TBM施工以其快速高效、安全环保等明显优势,更加适宜长距离隧洞(超过5km)、大埋深、跨流域甚至跨海洋的岩石隧道的修建。现结合工程施工,从不同角度介绍TBM工法在实际施工中所体现的优势。
1.施工效率极高
TBM的掘进速度和施工效率明显高于钻爆法开挖隧道的对应指标,且TBM施工能够在较长时间内保持较高的日掘进记录,确保施工高峰的提前到来和持续稳定,利于实现稳产高产的进度目标。TBM在超大洞室的掘进施工中,仍将施工效率提高了2倍以上;对于直径为7~8m的常规隧洞,施工效率可提高5倍以上。
2.施工安全、环保
在埋深超过1500m的高埋深区,极易发生岩爆。采用TBM施工时,在开挖围岩超出护盾后,就能迅速采取锚杆、钢筋网、钢拱架、喷射混凝土等支护措施,因此,可有效防止由于岩爆塌方给作业人员带来的伤害及对设备带来的损坏。TBM掘进不是采用炸药爆破,而是依靠安装在TBM刀盘上的刀具切削岩石,其在掘进过程中仅会产生少量的粉尘,而这些粉尘还能通过刀盘喷水、加设除尘设备等措施进一步加以减少和消除,有利于保护环境、保护施工作业人员的身体健康。
3.施工更容易解决通风难题(https://www.daowen.com)
通风问题是长隧道施工中的关键。常规钻爆法施工由于大量的内燃机械设备作业及爆破时产生的大量烟尘,若没有良好的通风措施,开挖长度超过3km后的通风效果很难达到要求。采用TBM施工的长隧道通风效果都非常好。
4.施工可以实现长距离、高效皮带除渣
在钻爆法施工过程中,采用有轨机车或轮式车辆除渣时,会出现运力不足、运力间断、运力受限于洞内交通而影响开挖和支护并最终降低钻爆施工效率的情况,行车的粉尘还会导致本来就不乐观的洞内空气质量进一步恶化。而采用TBM掘进,可以实现从隧道掌子面到弃渣场的长距离、连续皮带传送石渣,洞内外运输经济、便捷。
5.施工能确保工程质量
TBM设备配备有先进的测量定位系统,隧洞实际成形轴线能够高精度地满足设计要求。TBM开挖洞室截面为标准“圆形”,无超挖、无欠挖,工程质量可靠。
总之,无论是从施工效率、施工进度,还是从安全与环保的角度来讲,与钻爆法相比,TBM施工都具有明显的、不可超越的巨大优势。同时,TBM施工可以实现工程的早日投产、实现投资收益的最大化。所以,在超长隧道施工领域,TBM施工设备及技术是值得大力推广的一种具有光明前景的施工工艺。