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日本丹那铁路隧道曾采用盾构法施工。掘进机法在整个隧道断面上,用连续掘进的联动机施工的方法。早在19世纪50年代初,美国胡萨克隧道就试用过掘进机,但未成功。直到20世纪50年代以后才逐渐发展起来。掘进机是一种用强力切割地层的圆形钢结构机械,有多种类型。普通型的掘进机的前端是一个金属圆盘,以强大的旋转和推进力驱动旋转,圆盘上装有数十把特制刀具,切割地层,圆盘周边装有若干铲斗将切割的碎石倾入皮带运输机,自后部运出。机身中部有数对可伸缩的支撑机构,当刀具切割地层时,它先外伸撑紧在周围岩壁上,以平衡强大的扭矩和推力。掘进机法的优点是对围岩扰动少,控制断面准确,无超挖,速度快,操作人员少。隧道衬砌隧道开挖后,为使围岩稳定,确保运营,需按一定轮廓尺寸建造一层具有足够强度的支护结构,这种隧道支护结构称为隧道衬砌冷弯机




隧道初期支护中的钢拱架在隧道开挖之后主要承受支护后方的围岩压力,冷弯机由于洞内工序的变化,钢拱架截面上应力分布必然很复杂。现场监测选择在工字钢两侧翼缘布置钢筋计,具体布置见图1。通过现场量测,可得到工字钢两侧翼缘的应力σiN、σout,然后,可认为工字钢横截面上应力分布在σiN、σout之间按线性分布,并假定钢架处于弹性工作状态且不考虑工字钢腹板部位喷射混凝土受力,则根据材料力学相关理论可以计算出工字钢的内力,见公式(1)、




在岩石地层中采用全断面开挖及喷混凝土衬砌,其质量好坏首先取决于光面。运用新奥法原理,考虑围岩自身承载能力,可在坑道后尽早采用单喷或喷锚作初期支护,随即连续量测位移,判定围岩基本稳定时间,再进行二次支护,这样可以建成较经济的衬砌结构。现代高度竞争的地下采矿与隧道工程要求成本集约,开凿与岩石加固等程序步骤。采矿的机器设备必须可靠,并紧密跟随工业持续提高的生产力与飞速发展的经济步伐。掘进机开挖法正在不断研究改进,并生产出各种新机械,其应用有广阔前景。液压凿岩机不断更新完善,使隧道开挖进度大大提高。光电测量仪器和激光导向设备的使用,使长隧道施工程度有所提高。目前,航空勘测、遥感技术、物探技术、岩层中应力应变的量测技术、电子计算机技术等的广泛应用,使隧道勘测设计技术水平也有很大提高。技术,水平钻冷弯机
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