單護盾掘進機(Single Shield TBM)是一種專門設(shè)計用于硬巖或具有一定自穩(wěn)性的地層的隧道掘進設(shè)備,主要用于全斷面硬巖隧道施工,在以下幾種情況中會被優(yōu)先考慮使用:
1. 山嶺隧道:在穿越山脈的隧道建設(shè)中,用于挖掘地質(zhì)條件以硬巖為主的隧道。
2. 交通隧道:例如高速公路、鐵路隧道等,以滿足交通線路的建設(shè)需求。
3. 水利工程隧道:用于水利項目中的引水隧道或其他相關(guān)隧道的施工。
4. 地下管道隧道:可用于鋪設(shè)電纜、通信光纜等各種地下管道的隧道挖掘。
5. 礦山隧道:在礦山開采中,掘進用于運輸、通風等目的的隧道。
6. 硬巖地層:當隧道穿越堅硬的巖石地層時,單護盾掘進機因其強大的破巖能力和穩(wěn)定的支撐系統(tǒng)而成為理想選擇。硬巖地層通常包括花崗巖、片麻巖、石灰?guī)r等。
7. 自穩(wěn)性地層:在那些不需要過多支護即可保持穩(wěn)定的地層中,單護盾掘進機可以發(fā)揮其高效掘進的優(yōu)點。這些地層的特點是巖石強度高,不易發(fā)生坍塌。
8. 長距離隧道:對于長距離的直線或緩曲線隧道,單護盾掘進機可以連續(xù)掘進,提高作業(yè)效率,減少施工時間和成本。
9. 復雜地質(zhì)條件下的隧道:雖然單護盾掘進機主要適用于硬巖地層,但在遇到斷層、節(jié)理發(fā)育等地質(zhì)構(gòu)造復雜區(qū)域時,通過合理的設(shè)計和施工策略,單護盾掘進機也能夠有效應(yīng)對。
10. 對施工速度有嚴格要求的工程:由于單護盾掘進機具有較高的掘進速度和自動化程度,對于那些對工期有緊迫要求的工程項目,使用單護盾掘進機可以顯著縮短施工時間。
11. 對環(huán)境影響要求低的工程:單護盾掘進機在掘進過程中產(chǎn)生的噪音、振動和塵埃較少,適合在城市地區(qū)或?qū)Νh(huán)境保護要求高的地方使用。
在一些工程中,例如格魯吉亞南北走廊 KK 公路隧道項目,單護盾掘進機表現(xiàn)出了在長距離、大埋深以及復雜地質(zhì)條件下的高效掘進能力。其采用連續(xù)的管片支護,在軟弱及破碎圍巖中支護速度快,施工效率高,在短距離軟巖淺埋隧道中具有明顯優(yōu)勢。
需要注意的是,單護盾掘進機并不適用于所有地質(zhì)條件。例如,在軟土、含水量大的地層或者需要頻繁進行地層加固的區(qū)域,雙護盾掘進機或者泥水平衡盾構(gòu)機可能更為合適。因此,在選擇掘進機類型時,必須綜合考慮地質(zhì)條件、隧道設(shè)計參數(shù)、施工環(huán)境等多方面因素。