掘进机是一种用于机械破碎岩石、清除碎屑和支护隧道墙壁的综合设备,在现代隧道工程中发挥着至关重要的作用,广泛应用于隧道、矿井和地下工程的建设。根据其在工作面上的切削方式,掘进机可以分为全断面掘进机和部分断面掘进机。
1、全断面掘进机
全断面掘进机是一种能够一次性切削整个隧道断面的设备。这种掘进机通常配备一个巨大的圆形刀盘,刀盘上安装了许多切削刀具。当掘进机启动时,刀盘旋转并向前推进,切削刀具能够高效地破碎前方的岩石或土壤,形成一个完整的圆形隧道断面。切削下来的碎屑通过传送带系统被输送到隧道外,随后进行隧道壁的支护工作。这种掘进机的优势在于其高效的连续作业能力,能够显著缩短隧道的施工周期,降低人工成本。
全断面掘进机常用于地铁、铁路、公路隧道的建设。由于其能够在各种地质条件下作业,尤其适合在软土和硬岩层中施工。现代全断面掘进机还配备了先进的自动化控制系统和监测设备,能够实时监控施工状态,确保施工安全和工程质量。
2、部分断面掘进机
部分断面掘进机则是采用分步切削的方式来完成隧道掘进任务。这种掘进机通常具有多个切削头,每个切削头负责切削隧道断面的不同部分。掘进时,切削头依次进行工作,逐步破碎岩石并清除碎屑。虽然部分断面掘进机的作业效率相对全断面掘进机略低,但其灵活性更高,特别适用于断面形状不规则或需要进行分段施工的隧道工程。
部分断面掘进机广泛应用于矿井巷道和一些特定的地下工程建设中。它们能够适应复杂的地质条件,并可以根据具体工程需求进行定制化设计。此外,部分断面掘进机的维护和操作相对简便,适合于资源有限的施工环境。
掘进机作为现代隧道建设的核心设备,凭借其高效、连续作业的特点,正在推动地下工程技术不断向前发展。无论是全断面掘进机还是部分断面掘进机,都在不同的施工场景中展现出其独特的优势,为全球各地的基础设施建设贡献力量。