什么是雙模式掘進機？雙模式掘進機（Dual-Mode Tunnel Boring Machine，簡稱雙模 TBM / 盾構(gòu)）是隧道工程領(lǐng)域為應(yīng)對復(fù)雜多變地層而研發(fā)的全斷面隧道施工裝備，其核心優(yōu)勢是無需更換整機，即可根據(jù)地質(zhì)條件（如硬巖 / 軟巖、完整 / 破碎地層、黏性土 / 砂層等）靈活切換兩種掘進模式，大幅提升施工效率、安全性與地層適應(yīng)性，解決了傳統(tǒng)單一模式設(shè)備 “水土不服” 的痛點。

   一、主要種類

   1. 土壓平衡-TBM雙模式掘進機

   ① 創(chuàng)新整合：結(jié)合土壓平衡盾構(gòu)（軟土/破碎地層）與硬巖TBM技術(shù)，通過切換出渣系統(tǒng)（皮帶機或螺旋輸送機）實現(xiàn)模式轉(zhuǎn)換。

   ② 典型工程：

   ·“鐵兵廣花6號”（鐵建重工）：全球首臺大直徑雙護盾土壓組合式掘進機，成功攻克廣州軟土與極硬巖交互地層。

   ·“永安號”：我國最大直徑雙模盾構(gòu)機（直徑超14米），土壓模式防塌方，TBM模式高效破巖，搭載智能地質(zhì)感知系統(tǒng)。

  2. 土壓平衡-泥水平衡雙模式掘進機

   ① 關(guān)鍵技術(shù)：土壓模式穩(wěn)定渣土掌子面，泥水模式以泥漿平衡高水壓，管道與螺旋機雙系統(tǒng)支持快速切換（GB/T41053-2021要求模式切換≤1.5小時）。

   ② 應(yīng)用場景：高含水砂層與粘土復(fù)合地層，如廣州地鐵九號線工程沉降控制精度≤3mm，有效保護沿線建筑。

  3. 敞開式-泥水雙模式掘進機

   設(shè)計亮點：敞開模式高效掘進硬巖，泥水模式應(yīng)對富水涌砂，一鍵切換降低涌水風(fēng)險，采用伸縮隔板與渣土轉(zhuǎn)運裝置保障安全。

   二、核心技術(shù)突破

   1. 智能模式切換系統(tǒng)

   ① 液壓控制響應(yīng)時間≤0.5秒（GB/T41053標(biāo)準(zhǔn)），刀盤配備可換刀具（刮刀/滾刀自適應(yīng)切換）。

   ② 雙護盾高承壓密封技術(shù)，確保富水地層安全掘進（如“強基號”主驅(qū)動密封配置獨立水冷系統(tǒng)）。

  2. 地質(zhì)適應(yīng)性增強

   ① 超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)（3D激光掃描+滾刀監(jiān)測），實時優(yōu)化掘進參數(shù)。

   ② 泥水模式分級減壓技術(shù)，動態(tài)控制壓力波動，抑制地表沉降。

   3. 結(jié)構(gòu)可靠性升級

   ① 大直徑刀盤設(shè)計（如“永安號”組合密封技術(shù)），解決載荷不均問題。

   ② 螺機座內(nèi)膽過濾結(jié)構(gòu)，維護效率提升80%。

   三、典型工程應(yīng)用與優(yōu)勢

   ① 跨江河隧道：在高水壓砂層中（如珠三角工程），泥水模式穩(wěn)定水壓，土壓模式防止噴涌，實現(xiàn)安全穿越。

   ② 城市深隧工程：全球最大土壓雙護盾掘進機“強基號”（直徑12.68米）采用模塊化并聯(lián)驅(qū)動，突破軟硬交替地層限制。

   ③ 地下管廊建設(shè)：雙模式設(shè)備利用率提升40%，減少多設(shè)備采購成本，成為未來重點發(fā)展方向（GB/T41053預(yù)測）。

   雙模式掘進機以技術(shù)融合突破地質(zhì)壁壘，其靈活性、智能化及高可靠性正重塑隧道工程范式。