掘进机开挖隧道是一种新的施工方法。它具有以下优缺点。

(一)优点

1.安全性好——一般掘进机其开挖断面为圆形，承压稳定性好。由于用机械方法切削成形，没有爆破法的危险因素，减少了周围岩层的松动，冒顶危险性小，因此也减少了支护工作。尤以在土质或软弱地层施工，可采用盾构式掘进机开挖，作业人员在司机房内或护盾内工作，大大提高了作业的安全性。

2.掘进速度快——根据现有使用效果藿，在均质岩层中一般可达：软岩层2（米/小时），中硬岩层1（米/小时）、硬岩层0.5（米/小时）。

3.支护减少而且简单，工程费低——用机械方法开挖的断面平整，洞壁光滑，免去爆破应力，通常不需要临时支护，或可用锚杆，轻型铜支架等筒易支护（硬岩或中硬岩中），而且超挖量能控制在几个厘米之内，能减少清理作业和混凝土施工（约节约50%混凝土用量），因此，总成本可降低20—30%。

4.节省人力及降低劳动强度

一般掘进机开挖所需总人数为40～45人，而能达到月进尺200米。而用钻眼爆破法施工欲达到月成洞200米则需700人（三班制）。更为重要的是，大大地减轻劳动强度，如果进一步发展成自动化控制时，那非爆破法施工所能比的。

5.排碴容易——机械法破碎土屑和岩碴多成中块或粉状，粒度均匀，可由皮带运输机直接排出，也可靠水力冲刷用泥浆泵直接抽出。如果采用适应开挖量的转载运输机，则可利用换步时进行调车作业，将不因运输工序而影响掘进速度的发挥。

6.另一突出优点是由于集中控制操作，有实现远距离操作和自动化的可能性。

(二)缺点

1.一次投资大，重量大——机器较复杂，第一次投资大。但是，对于长隧道和由于其掘进速度高，总的工程成本就不高。机器重量大，装运费时。同时机器制造周期长。刀具的消耗和维修费用亦很昂贵。但是也要看到随着冶金技术发展，也是能解决刀具消耗的问题。

2.对岩层变化的适应性小

就目前试用和使用情况来看，对中硬岩使用较为有效，对软岩和硬岩仍存在许多困难。如遇到破碎岩层，不均匀多变的岩层，掘进速度下降，甚至无法工作，如遇涌水、溶洞及漂砾石等情况，多数需改为人工开挖。

3. 开挖隧洞断面局限于圆形，对于其他形状的断面，则需进行二次开挖。如要机器本身来完成，则机器构造将更为复杂。

4.作业率低——由于隧道施工，工序工种多，要求施工组织严密，配合协调，如机器能否正常运转、电缆延伸、巷壁保护、水管路延长及机器方位调整等，一般约占整个作业时间的50%左右，因此作业率低。

联合掘进机是一种开挖山岭硬岩隧道的机器。它是利用机械方法破碎岩石，全断面开挖隧道。挖掘与出碴可以同时进行。用机械方法可切割抗压强度为300kg/cm²以上的岩石。近年来改善了刀具的材料和工艺后，掘进机开挖的岩石抗压强度可达3000kg/cm²。

联合掘进机可用于铁路隧道、公路隧道、水利引水洞道和地下铁道等施工。

掘进机与钻眼—爆破是两种不同的施工方法。从近二十年发展情况来看，掘进机施工方法，特别是对于长隧道的施工，较之钻眼—爆破法施工，有其显著的特点。如大大地降低工人劳动强度、保证施工人员的安全，掘进速度快，进一步发展将有达到自动化施工的可能等等。

联合掘进机是由工作机构（刀盘）、出岩机构、液压支撑行走机构和操作机构等组成。这种掘进机靠左右两顶液压支撑板支撑巷道两帮，并达到向前行走的目的。工作机构是机械前端的刀盘，刀盘上安有数十把切削岩石用的滚刀和捞取碎石用的勺斗。工作时刀盘旋转，利用滚刀的挤压和剪切使岩石破碎，勺斗不断捞取碎岩块带到皮带运输机上，再装入矿车或其它转载机械。随着刀盘的不断旋转和推进，就可以钻出一个和刀盘直径相同的圆形断面巷道。

水平巷道支护分临时支架和永久支架。临时支架比较简单，现将几种永久支架介绍如下：

木材支架

在矿山支护中使用的最早，也最广泛，其优点之一是架设简便。在使用年限不长的中，小断面巷道中，多用木材支架。支架的形式很多，有普通棚子（断面为矩形、梯形）和多角形棚子。多角形棚子用在断面较大的巷道中。

图普通木材支架结构形式

木材棚子之间一般要有一定的距离，如果巷道围岩压力较大，也可以采用没有间隔的密集棚。棚子结口处与巷道壁之间要用木楔楔紧，并且把有孔隙的地方用木背板插严。棚子的立柱是承受巷道地压的主体，一般要与水平面成的夹角，并且放在柱窝内以避免滑倒。 2100433B

隧洞掘进机是一种新型的隧洞开挖专用设备。它的特点是:全断面机械破碎，联合作业，连续掘进。比之常规施工方法，它具有掘进速度高，洞壁匀整，超挖量小，操作安全以及可以大大地降低工人的劳动强度和改善工作条件等等一系列极为重要的优点。为适应中国隧洞工程施工技术的迅速发展编译了《隧洞联合搁进机》一书。其中着重介绍了美国制造的各种型式的掘进机及其使用概况，存在问题和今后发展的趋势。以供从事隧洞开挖工程的同志们参考。

前言

第一部分 用掘进机开挖的岩石分类法及其可切割性

第二部分 几种隧洞掘进机的介绍

第三部分 几种隧洞掘进机的使用状况

第四部分 对掘进机的基本要求及其今后的发展方向 2100433B

介绍

见普通凿井法。